CN101538427A - 一种感温变色材料及其在电热水壶的应用 - Google Patents

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蔡才德
曾祥勇
刘勇
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Abstract

一种感温变色材料，所述感温变色材料包括成膜基料、温变颜料和变色助剂，各个组份所占的质量百分比为：成膜基料75－78％；温变颜料20－23％；助剂1－23％。以及将感温变色材料应用到电水壶的外壁，电水壶在加热过程中根据不同的温度显示不同的颜色。本发明提供一种在使用中不容易破坏外壳、实用性强的感温变色材料，以及一种具有温度显示功能的电水壶。

Description

一种感温变色材料及其在电热水壶的应用
技术领域
本发明涉及一种感温变色材料及其在电热水壶的应用。
背景技术
微胶囊化的可逆感温变色物质称为可逆感温变色颜料(俗称：温变颜料，感温粉或温变粉)。这种颜料的颗粒呈圆球状，平均直径为2-7微米(一微米等于千分之一毫米)。其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2-0.5微米既不能溶解也不会融化的透明外壳，正是它保护了变色物质免受其他化学物质的侵蚀。因此，在使用中避免破坏这层外壳是十分重要的。
炊具制品与人类的日常生活息息相关，如果以感温变色材料制成的电水壶外观，能够在满足人们对水壶的正常使用的同时，可以很直观的知道水壶水的温度以便饮用同时给人的视觉带来全新的视觉效果。
发明内容
为了克服已有感温变色材料的使用中容易破坏外壳、实用性差的不足，以及电水壶不具有温度显示功能的不足，本发明提供一种在使用中不容易破坏外壳、实用性强的感温变色材料，以及一种具有温度显示功能的电水壶。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种感温变色材料，所述感温变色材料包括成膜基料、温变颜料和变色助剂，各个组份所占的质量百分比为：
成膜基料    75-78％；
温变颜料    20-23％；
助剂        1-2％。
作为优选的一种方案：各个组份所占的质量百分比为：
成膜基料    76-77％；
温变颜料    20-22％；
助剂        1-2％。
进一步，各个组份所占的质量百分比为：成膜基料    78％；
温变颜料    20％；助剂    2％。
或者是：成膜基料    77％；温变颜料    22％；助剂    1％。
再或者是：料成膜基料    76％，温变颜料    22％，助剂    2％。
一种感温变色材料的应用，将感温变色材料应用到电水壶的外壁，电水壶在加热过程中根据不同的温度显示不同的颜色。
取原料成膜基料、温变颜料和助剂，混合均匀并按混合后重量比加入100克稀释剂搅拌均匀测量粘度，然后喷涂在壶身上经150～180℃高温烧结20～30分钟得到所述感温变色的漆膜。
本发明的技术构思为：可逆感温变色颜料是由电子转移型有机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种变色物质不仅颜色鲜艳，而且可以实现从“有色＝＝＝无色”和“无色＝＝＝有色”状态的颜色变化，这是重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质所不具备的。
微胶囊化的可逆感温变色物质称为可逆感温变色颜料(俗称：温变颜料，感温粉或温变粉)。这种颜料的颗粒呈圆球状，平均直径为2-7微米(一微米等于千分之一毫米)。其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2-0.5微米既不能溶解也不会融化的透明外壳，正是它保护了变色物质免受其他化学物质的侵蚀。因此，在使用中避免破坏这层外壳是十分重要的。
成膜基料可以为：丙稀酸或者环氧、聚脂树脂或其他成膜基料；
温变颜料可以乌洛托品、COCl2·6H2O、化学纯、二甲苯化学纯、醇酸清漆或叶蜡石矿粉(粒径30～4o m)，或其他温变颜料；
助剂可以为：流平、消泡、固化剂或其他助剂。
本发明所述的感温变色材料主要用于制备应用在电水壶或其它小家电需示温产品上。
具体的，所述应用为：按配比将成膜基料、温变颜料、助剂混合均匀，按成膜基料、温变颜料、助剂总和的1∶0.8～1.5配比加入稀释剂搅拌均匀并调整至规定粘度，喷涂在壶身上经150～180℃高温烧结20～30分钟得到所述感温变色的漆膜。
本发明的有益效果主要表现在：1、在使用中不容易破坏外壳、实用性强，便于推广使用；2、感温变色的材料涂履在电水壶外表面，其特征在于电水壶在加热过程中可根据不同的温度段显示不同的颜色，使用过程中能随时知道水的温度以便饮用，提醒使用者能否能触摸壶身以免烫伤。
附图说明
图1是R系列的感温变色材料的关系曲线图。
图2是F系列的感温变色材料的关系曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1和图2，一种感温变色材料，所述感温变色材料包括成膜基料、温变颜料和变色助剂，各个组份所占的质量百分比为：
成膜基料    75-78％；
温变颜料    20-23％；
助剂        1-2％。
本实施例的各个组份所占的质量百分比为：成膜基料78％；温变颜料20％；助剂2％。
本实施例的成膜基料可以为：丙稀酸或者环氧、聚脂树脂或其他成膜基料；
温变颜料为乌洛托品、COCl2·6H2O、化学纯、二甲苯化学纯、醇酸清漆或叶蜡石矿粉(粒径30～4o m)，或其他温变颜料；
助剂可以为：流平、消泡、固化剂或其他助剂。
成膜基料78克，温变颜料20克，助剂2克；混合均匀并按混合后重量比加入100克稀释剂搅拌均匀测量粘度，感温变色材料。
然后喷涂在壶身上经150～180℃高温烧结20～30分钟得到所述感温变色的漆膜。当然，也可以应用到其他需要感温的场合。
实施例2
本实施例的成膜基料78克，温变颜料21克，助剂1克。本实施例的其他过程与实施例1相同。
实施例3
本实施例的成膜基料77克，温变颜料22克，助剂1克。本实施例的其他过程与实施例1相同。
实施例4
本实施例的成膜基料76克，温变颜料22克，助剂2克。本实施例的其他过程与实施例1相同。
实施例5
本实施例的成膜基料75克，温变颜料23克，助剂2克。本实施例的其他过程与实施例1相同。
实施例6
一种感温变色材料的应用，将感温变色材料应用到电水壶的外壁，电水壶在加热过程中根据不同的温度显示不同的颜色。
按配比将成膜基料78％，温变颜料20％变色助剂2％混合均匀，按成膜基料、温变颜料、温变助剂总和的1∶0.8～1.5配比加入稀释剂搅拌均匀并调整至规定粘度，经150～180℃高温烧结20～30分钟得到所述感温变色的漆膜。
感温变色的材料涂履在电水壶外表面，电水壶在加热过程中可根据不同的温度段显示不同的颜色，使用过程中能随时知道水的温度以便饮用，提醒使用者能否能触摸壶身以免烫伤.此材料并具有可逆性。
性能测试：利用本发明感温变色材料生产的电水壶的感温变色的可靠性与持久性的特征。对感温变色的可逆性进行了反复测试具体实验情况如下：
取少许被测变色颜料，用504环氧胶调匀，在白纸上刮样(厚度0.05-0.08毫米)室温20℃以上静置一天。剪取10×30mm纸样。取600mL烧杯二只，注入水。其水温分别为被测样品变色温度区间上限(T1)以上5～20℃和下限(T0)以下不小于5℃(对于RF-65系列油墨，水温分别定为T0＝35℃，T1＝70℃)，并保持水温。将试样轮流浸入二个烧杯中，完成每次循环的时间为3~4秒钟。观察颜色变化并记录可逆变色循环次数(热消色系列的变色循环次数大于4000-8000次)。
通过对该感温变色材料的SGS，ROHS的相关重金属的检测，该材料不含有对人体有害的重金属，适合人们日常饮食用具上使用。

Claims (8)

1、一种感温变色材料，其特征在于：所述感温变色材料包括成膜基料、温变颜料和助剂，各个组份所占的质量百分比为：
成膜基料    75-78％；
温变颜料    20-23％；
助剂        1-2％。
2、如权利要求1所述的感温变色材料，其特征在于：各个组份所占的质量百分比为：
成膜基料    76-77％；
温变颜料    20-22％；
助剂        1-2％。
3、如权利要求2所述的感温变色材料，其特征在于：各个组份所占的质量百分比为：
成膜基料    78％；
温变颜料    20％；
助剂        2％。
4、如权利要求3所述的感温变色材料，其特征在于：成膜基料76克，温变颜料22克，助剂2克。
5、如权利要求3所述的感温变色材料，其特征在于：成膜基料77克，温变颜料22克，助剂1克。
6、如权利要求3所述的感温变色材料，其特征在于：成膜基料78克，温变颜料20克，助剂2克。
7、一种如权利要求1所述的感温变色材料的应用，其特征在于：将感温变色材料应用到电水壶的外壁，电水壶在加热过程中根据不同的温度显示不同的颜色。
8、如权利要求7所述的感温变色材料的应用，其特征在于：取原料成膜基料、温变颜料和助剂，混合均匀并按混合后重量比加入100克稀释剂搅拌均匀测量粘度，然后喷涂在壶身上经150～180℃高温烧结20～30分钟得到所述感温变色的漆膜。
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