感温变色颜料应用指南

作者：精颜化工日期： 2023-07-12 点击量：文字大小：大中小

感温变色颜料是一种技术先进的产品，与许多其他颜料和染料不同，它的结构非常脆弱。因此，为了充分利用这种产品的特性并避免颜料受损，使用感温变色颜料时，需要注意以下几个方面：

1. 感温变色颜料的使用温度：
感温变色颜料通常在一定的温度范围内变色，超出该范围可能导致颜料无法正常变色或变色效果不佳。因此，首先要了解和确认所使用的感温变色颜料的适用温度范围。环境温度也会对感温变色颜料的变色效果产生影响，如果环境温度过高或过低，可能会干扰颜料的正常变色，因此要尽量在适宜的环境温度下使用感温变色颜料。

2.感温变色颜料的用量：
树脂或塑料铸件或任何其他厚产品建议使用0.5%至2%的感温变色颜料，如果产品材料已经着色，则应使用高达2,5%的感温变色颜料，塑料填料如钛白粉、碳酸钙粉、炭黑、阻燃剂或其他颜料可以覆盖感温变色颜料的颜色。对于印刷油墨和油漆，建议添加8%-12%。

3.感温变色颜料的混合和摩擦：
感温变色颜料微胶囊容易受到机械损伤，因此当使用这种颜料时，在生产过程中必须减少摩擦，建议采用低速搅拌器、手动搅拌、三辊磨或其他“温和”的搅拌方法，球磨机或高速搅拌器会迅速破坏颜料的结构。此外，应避免重复挤压操作，为了缩短混合时间，应考虑添加分散剂。

4.感温变色颜料对介质要求：
感温变色颜料通常被封装在几微米大小的微胶囊中，这种微胶囊的壁非常薄，应避免使用颗粒中含有3个或更少碳原子的溶剂（如甲醇、乙醇或丙酮），这样的小颗粒很容易穿透微胶囊壁并破坏颜料结构，会导致颜色变形或颜料变色。另一方面，颗粒中具有6个或更多碳原子的溶剂被认为对颜料是安全的。

如果必须使用像乙醇这样的小颗粒溶剂，那么混合溶剂的用量只需满足当前使用的需要，溶剂在喷涂/印刷后会迅速挥发，不会对颜料造成损害。

下表描述了不同溶剂对感温变色颜料的影响，数据显示了颜料性能（在20°C下）形成可见变形所需的时间。本表仅考察了纯溶剂，通常情况下介质中混合了溶剂、粘合剂、乳化剂和其他可能与热致变色颜料发生反应的化合物，因此本表仅供参考。

甲醇	二甲基甲酰胺	乙醇	丙酮	40%乙醇	异丙醇	乙酸乙酯	乙二醇/二乙醚	乙酸丁酯	丁酮
最多5小时	最多2天	最多2天	10-60天	20-90天	1-6个月	2-5个月	3-10个月	3-10个月	3-6个月
水 (pH 2-8)	甲苯	环己酮	苯甲醇	汽油	矿物油	松节油	增塑剂DOP	二甲苯	环己烷
36个月以上	12个月以上	12个月以上	12个月以上	12个月以上	12个月以上	12个月以上	12个月以上	12个月以上	12个月以上

在添加感温变色颜料之前，仔细检查介质成分，即使是少量的甲醇、乙醇、丙酮或其他具有小颗粒的溶剂，在长时间暴露期间也可能严重损坏颜料。因此，当使用新介质时，建议进行测试。

5.感温变色颜料的抗紫外线性：
感温变色颜料对紫外线的抵抗力较弱，使用感温变色颜料着色的成品应覆盖一层防紫外线漆，如果产品经常在建筑物外阳光直射的地方使用，则必须这样做。颜料可以添加到紫外线硬化的树脂中-硬化时间短，因此紫外线不会在可见光范围内破坏颜料。

6.感温变色颜料和水性介质：
感温变色颜料可以添加到水性涂料和油墨中，如上所述，介质不应含有颗粒中碳原子少于4的溶剂，介质pH值应在2-8范围内（最佳为2,5-5），强碱介质（pH值在8以上）迟早会损伤色素。添加少量非离子表面活性剂可使感温变色颜料更易分散于介质中。

7. 使用感温变色颜料制成的油墨和涂料：
当使用感温变色涂料或油墨时，我们希望它能在精确温度以上变得透明，并显示出隐藏在其下的图案。感温变色颜料微胶囊的折射率为1,5-1,54，如果涂料或油墨中使用的粘合剂具有明显的折射率差异，那么在达到变色温度后，我们将看到 "雾 "的效果，而不是半透明层。一般来说，醇酸树脂和丙烯酸树脂与感温变色颜料的配合较好，而聚酰胺树脂和硝酸纤维素的配合较差。

折射率的不同对溶剂的选择也有影响，甲苯、二甲苯和苯甲醇（折射率分别为1,496、1,493和1,54）等溶剂的折射率与感温变色颜料的折射率相似，因此与热变色颜料配合使用效果很好。但如果我们使用折射率明显不同的异丁醇（折射率为1,377），那么我们观察到的颜色浓度就会比实际浓度小，但这种影响是暂时的，当溶剂挥发后，观察到的颜色浓度将恢复正常。

颜料微胶囊的作用类似于透明玻璃，普通的薄玻璃是透明的，但厚达100毫米的玻璃呈绿色。因此，如果我们想获得完全透明的感温变色表面，那么只需使用薄薄的一层感温变色涂料或油墨，当颜料处于有色状态时，只需覆盖原来的表面图案即可。

使用的介质应不含磷酸盐、溴化物和氯化物。即使是少量的此类化合物也会对颜料造成永久性的损害并影响其透明度。

8. 感温变色颜料可能产生的效果：
感温变色颜料在达到规定温度后会变得透明，当温度低于这个温度时，颜料会发生颜色混合，因此可以产生四种效果：

薄层颜料（如油漆或墨水）在达到规定温度后变为透明 - 显示颜料层下表面的图案。

当用于较厚的物体（如树脂铸件）时，颜料在达到规定温度后会变白，成千上万个微胶囊的折射会产生与浓雾相同的效果。

颜料也可以用其他染料或颜料着色，重要的是要正确的使用，第二种着色剂不能掩盖感温变色颜料的效果。例如，我们将使用绿色透明染料染色的树脂，并添加变色温度为30°C的红色热变色颜料，根据调色规则，在26,5°C以下（此温度下红色颜料开始褪色）树脂将呈黄色，当温度从26.5°C升至30°C时，树脂颜色开始从黄色变为绿色，当温度达到30°C时，树脂颜色变为原来的绿色。

使用几种不同的感温变色颜料（不同的颜色和变色温度）可以得到随温度变化而有几种不同颜色的产品。

9. 颜料和感温变色产品的储存：
感温变色颜料不耐紫外线，因此应避免阳光直射，尽可能放在阴暗处。感温变色颜料成品应覆盖防紫外线漆，尤其是经常暴露在阳光直射下的产品。

感温变色颜料可以改变颜色规定的次数，而不会显著改变性能，因此颜料和含有颜料的产品应储存在比变色温度低几°C的温度下（例如，在30°C变色的颜料在26.5°C时开始褪色，因此在24°C或更低的温度下储存是安全的）。冷冻也会损坏感温变色颜料。

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