感溫變色顏料應用指南

作者：精顏化工日期： 2023-07-12 點擊量：文字大小：大中小

感溫變色顏料是一種技術先進的產品，與許多其他顏料和染料不同，它的結構非常脆弱。因此，為了充分利用這種產品的特性并避免顏料受損，使用感溫變色顏料時，需要注意以下幾個方面：

1. 感溫變色顏料的使用溫度：
感溫變色顏料通常在一定的溫度范圍內變色，超出該范圍可能導致顏料無法正常變色或變色效果不佳。因此，首先要了解和確認所使用的感溫變色顏料的適用溫度范圍。環境溫度也會對感溫變色顏料的變色效果產生影響，如果環境溫度過高或過低，可能會干擾顏料的正常變色，因此要盡量在適宜的環境溫度下使用感溫變色顏料。

2.感溫變色顏料的用量：
樹脂或塑料鑄件或任何其他厚產品建議使用0.5%至2%的感溫變色顏料，如果產品材料已經著色，則應使用高達2,5%的感溫變色顏料，塑料填料如鈦白粉、碳酸鈣粉、炭黑、阻燃劑或其他顏料可以覆蓋感溫變色顏料的顏色。對于印刷油墨和油漆，建議添加8%-12%。

3.感溫變色顏料的混合和摩擦：
感溫變色顏料微膠囊容易受到機械損傷，因此當使用這種顏料時，在生產過程中必須減少摩擦，建議采用低速攪拌器、手動攪拌、三輥磨或其他“溫和”的攪拌方法，球磨機或高速攪拌器會迅速破壞顏料的結構。此外，應避免重復擠壓操作，為了縮短混合時間，應考慮添加分散劑。

4.感溫變色顏料對介質要求：
感溫變色顏料通常被封裝在幾微米大小的微膠囊中，這種微膠囊的壁非常薄，應避免使用顆粒中含有3個或更少碳原子的溶劑（如甲醇、乙醇或丙酮），這樣的小顆粒很容易穿透微膠囊壁并破壞顏料結構，會導致顏色變形或顏料變色。另一方面，顆粒中具有6個或更多碳原子的溶劑被認為對顏料是安全的。

如果必須使用像乙醇這樣的小顆粒溶劑，那么混合溶劑的用量只需滿足當前使用的需要，溶劑在噴涂/印刷后會迅速揮發，不會對顏料造成損害。

下表描述了不同溶劑對感溫變色顏料的影響，數據顯示了顏料性能（在20°C下）形成可見變形所需的時間。本表僅考察了純溶劑，通常情況下介質中混合了溶劑、粘合劑、乳化劑和其他可能與熱致變色顏料發生反應的化合物，因此本表僅供參考。

甲醇	二甲基甲酰胺	乙醇	丙酮	40%乙醇	異丙醇	乙酸乙酯	乙二醇/二乙醚	乙酸丁酯	丁酮
最多5小時	最多2天	最多2天	10-60天	20-90天	1-6個月	2-5個月	3-10個月	3-10個月	3-6個月
水 (pH 2-8)	甲苯	環己酮	苯甲醇	汽油	礦物油	松節油	增塑劑DOP	二甲苯	環己烷
36個月以上	12個月以上	12個月以上	12個月以上	12個月以上	12個月以上	12個月以上	12個月以上	12個月以上	12個月以上

在添加感溫變色顏料之前，仔細檢查介質成分，即使是少量的甲醇、乙醇、丙酮或其他具有小顆粒的溶劑，在長時間暴露期間也可能嚴重損壞顏料。因此，當使用新介質時，建議進行測試。

5.感溫變色顏料的抗紫外線性：
感溫變色顏料對紫外線的抵抗力較弱，使用感溫變色顏料著色的成品應覆蓋一層防紫外線漆，如果產品經常在建筑物外陽光直射的地方使用，則必須這樣做。顏料可以添加到紫外線硬化的樹脂中-硬化時間短，因此紫外線不會在可見光范圍內破壞顏料。

6.感溫變色顏料和水性介質：
感溫變色顏料可以添加到水性涂料和油墨中，如上所述，介質不應含有顆粒中碳原子少于4的溶劑，介質pH值應在2-8范圍內（最佳為2,5-5），強堿介質（pH值在8以上）遲早會損傷色素。添加少量非離子表面活性劑可使感溫變色顏料更易分散于介質中。

7. 使用感溫變色顏料制成的油墨和涂料：
當使用感溫變色涂料或油墨時，我們希望它能在精確溫度以上變得透明，并顯示出隱藏在其下的圖案。感溫變色顏料微膠囊的折射率為1,5-1,54，如果涂料或油墨中使用的粘合劑具有明顯的折射率差異，那么在達到變色溫度后，我們將看到 "霧 "的效果，而不是半透明層。一般來說，醇酸樹脂和丙烯酸樹脂與感溫變色顏料的配合較好，而聚酰胺樹脂和硝酸纖維素的配合較差。

折射率的不同對溶劑的選擇也有影響，甲苯、二甲苯和苯甲醇（折射率分別為1,496、1,493和1,54）等溶劑的折射率與感溫變色顏料的折射率相似，因此與熱變色顏料配合使用效果很好。但如果我們使用折射率明顯不同的異丁醇（折射率為1,377），那么我們觀察到的顏色濃度就會比實際濃度小，但這種影響是暫時的，當溶劑揮發后，觀察到的顏色濃度將恢復正常。

顏料微膠囊的作用類似于透明玻璃，普通的薄玻璃是透明的，但厚達100毫米的玻璃呈綠色。因此，如果我們想獲得完全透明的感溫變色表面，那么只需使用薄薄的一層感溫變色涂料或油墨，當顏料處于有色狀態時，只需覆蓋原來的表面圖案即可。

使用的介質應不含磷酸鹽、溴化物和氯化物。即使是少量的此類化合物也會對顏料造成永久性的損害并影響其透明度。

8. 感溫變色顏料可能產生的效果：
感溫變色顏料在達到規定溫度后會變得透明，當溫度低于這個溫度時，顏料會發生顏色混合，因此可以產生四種效果：

薄層顏料（如油漆或墨水）在達到規定溫度后變為透明 - 顯示顏料層下表面的圖案。

當用于較厚的物體（如樹脂鑄件）時，顏料在達到規定溫度后會變白，成千上萬個微膠囊的折射會產生與濃霧相同的效果。

顏料也可以用其他染料或顏料著色，重要的是要正確的使用，第二種著色劑不能掩蓋感溫變色顏料的效果。例如，我們將使用綠色透明染料染色的樹脂，并添加變色溫度為30°C的紅色熱變色顏料，根據調色規則，在26,5°C以下（此溫度下紅色顏料開始褪色）樹脂將呈黃色，當溫度從26.5°C升至30°C時，樹脂顏色開始從黃色變為綠色，當溫度達到30°C時，樹脂顏色變為原來的綠色。

使用幾種不同的感溫變色顏料（不同的顏色和變色溫度）可以得到隨溫度變化而有幾種不同顏色的產品。

9. 顏料和感溫變色產品的儲存：
感溫變色顏料不耐紫外線，因此應避免陽光直射，盡可能放在陰暗處。感溫變色顏料成品應覆蓋防紫外線漆，尤其是經常暴露在陽光直射下的產品。

感溫變色顏料可以改變顏色規定的次數，而不會顯著改變性能，因此顏料和含有顏料的產品應儲存在比變色溫度低幾°C的溫度下（例如，在30°C變色的顏料在26.5°C時開始褪色，因此在24°C或更低的溫度下儲存是安全的）。冷凍也會損壞感溫變色顏料。

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