CN106634313A - 一种低温可逆热致变色涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温可逆热致变色涂料及其制备方法，以重量份数计，涂料由以下组分组成：丙烯酸弹性乳液25~40；热致变色微胶囊5~20；玻璃微粉1~4；氧化铝2~5；轻质碳酸钙2~6；滑石粉1.5~3.5；分散剂0.5~1.6；增稠剂0.2~0.6；消泡剂0.3~0.6；流平剂0.2~0.5；水35~58。所述涂料制备方法步骤如下：（1）助剂溶液的制备；（2）色浆的制备；（3）低温热致变色涂料的制备。本发明采用颜色变化明显的热致变色微胶囊作为颜填料，添加导热性填料氧化铝，制备的涂料颜色变化明显，变色性能稳定。本发明制备的低温可逆热致变色涂料的变色温为37.9~40.1℃，低温蓝色，高温白色，变色时间为30~45s，复色温度为32.6~37.1℃，时间为40~55s，涂料涂膜平整，变色灵敏度高。

Description

一种低温可逆热致变色涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种低温可逆热致变色涂料及其制备方法。

背景技术

热致变色涂料是一种特种涂料，其主要功能是利用自身的颜色变化，表征物体表面的温度。其原理是在涂料中加入特殊的热敏材料，涂到物体表面，涂层受热到一定温度时，涂料中的热敏变色材料分子会相应的发生结构或形态变化，涂料的颜色随之发生了变化，能够指示温度。热致变色涂料有极高的社会和经济价值，被广泛应用于石油化工、温度示警、织物处理、化学防伪、电子、食品、医疗等领域。现有的热致变色涂料变色温度区间集中在中高温区，且大部分为不可逆变色的，对低温可逆变色涂料的研究很少，很大的限制了变色涂料的应用。

我国现有低温可逆热致变色涂料多使用金属盐作为变色材料，变色灵敏度不高，变色温度不可控，容易受到外界环境影响。近年来为拓展低温可逆变色材料的使用范围延长其使用寿命，出现了大量的热致变色微胶囊，可用作变色材料，广泛应用于织物印染、防伪等方面，在涂料中的应用很少，将热致变色微胶囊添加到涂料中，制备低温可逆热致变色涂料有很高的应用价值。

发明内容

发明目的：本发明的一个目的是提供一种低温可逆热致变色涂料，以解决上述问题，本发明的进一步目的是提供上述低温可逆热致变色涂料的制备方法。

技术方案：一种低温可逆热致变色涂料，以重量份数计，它由以下组分组成：丙烯酸弹性乳液25~40；热致变色微胶囊5~20；玻璃微粉1~4；氧化铝2~5；轻质碳酸钙2~6；滑石粉1.5~3.5；分散剂0.5~1.6；增稠剂0.2~0.6；消泡剂0.3~0.6；流平剂0.2~0.5；水35~58。

其中，所述热致变色微胶囊粒径范围0.5~2μm，变色温度范围37.2~38.7℃，外部温度高于变色温度上限颜色为无色，外部温度低于变色温度下限颜色为深蓝色。

优选地，所述玻璃微粉为VS5500，所述分散剂为5040，所述增稠剂为羟乙基纤维素钠，所述消泡剂为KS-1009，所述流平剂为BYK-345。

上述一种低温可逆热致变色涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）助剂溶液的制备：a、将增稠剂溶于水中，搅拌1h；b、加入分散剂，继续搅拌1~2h；

（2）色浆的制备：a、将玻璃微粉、氧化铝、轻质碳酸钙、滑石粉、消泡剂加入助剂溶液中，搅拌均匀，研磨25~40min；b、加入热致变色微胶囊，搅拌2~3h；

（3）低温可逆热致变色涂料的制备：a、将流平剂、消泡剂加入丙烯酸弹性乳液中，室温下搅拌0.5~1h；b、加入色浆，继续搅拌2~3h，即得低温可逆热致变色涂料。

本发明具有如下优点：

1、本发明采用热致变色微胶囊代替了金属盐类变色材料，变色灵敏度高，变色性能稳定，变色可逆性更好，添加了导热性填料，进一步提高了涂料的变色灵敏度。

2、本发明制备的低温可逆热致变色涂料的变色温为37.9~40.1℃，低温蓝色，高温白色，变色时间为30~45s，复色温度为32.6~37.1℃，时间为40~55s，涂料表面光滑平整，颜色变化明显，可逆性好。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例1：

本低温可逆热致变色涂料，以重量份数计，按如下组分配比制备而成：丙烯酸弹性乳液32；热致变色微胶囊9；VS5500型玻璃微球2；氧化铝3；轻质碳酸钙4；滑石粉1.5；5040型分散剂0.6；羟乙基纤维素钠0.3；KS-1009型消泡剂0.5；BYK-345型流平剂0.4；水35。

本低温可逆热致变色涂料的制备方法为：

（1）助剂溶液的制备：将增稠剂溶于水中，搅拌1h，加入分散剂，继续搅拌1h。

（2）色浆的制备：将玻璃微粉、氧化铝、轻质碳酸钙、滑石粉、消泡剂加入助剂溶液中，搅拌均匀，研磨25min，加入热致变色微胶囊，搅拌2h。

（3）低温可逆热致变色涂料的制备：将流平剂、消泡剂加入丙烯酸弹性乳液中，室温下搅拌1h，加入色浆，继续搅拌3h，即得低温可逆热致变色涂料。

（4）将所得的低温可逆热致变色涂料涂于预先处理的马口铁片上，测试涂层变色性能及涂层基本性能。

本实施例制备的低温可逆热致变色涂料变色温度39℃，变色时间35s，复色温度33℃，复色时间48s，低温蓝色，高温白色，涂膜表面光滑，附着力2级，铅笔硬度H。

实施例2：

本低温可逆热致变色涂料，以重量份数计，按如下组分配比制备而成：丙烯酸弹性乳液35；热致变色微胶囊15；VS5500型玻璃微球1；氧化铝5；轻质碳酸钙2；滑石粉1.5；5040型分散剂0.8；羟乙基纤维素钠0.3；KS-1009型消泡剂0.3；BYK-345型流平剂0.4；水43。

本低温可逆热致变色涂料的制备方法为：

（1）助剂溶液的制备：将增稠剂溶于水中，搅拌1h，加入分散剂，继续搅拌1h。

（2）色浆的制备：将玻璃微粉、氧化铝、轻质碳酸钙、滑石粉、消泡剂加入助剂溶液中，搅拌均匀，研磨25min，加入热致变色微胶囊，搅拌3h。

（3）低温可逆热致变色涂料的制备：将流平剂、消泡剂加入丙烯酸弹性乳液中，室温下搅拌1h，加入色浆，继续搅拌3h，即得低温可逆热致变色涂料。

（4）将所得的低温可逆热致变色涂料涂于预先处理的马口铁片上，测试涂层变色性能及涂层基本性能。

本实施例制备的低温可逆热致变色涂料变色温度38.5℃，变色时间32s，复色温度36.7℃，复色时间41s，低温蓝色，高温白色，涂膜表面光滑，附着力2级，铅笔硬度H。

Claims (4)

1.一种低温可逆热致变色涂料，其特征在于，以重量份数计，它由以下组分组成：丙烯酸弹性乳液25~40；热致变色微胶囊5~20；玻璃微粉1~4；氧化铝2~5；轻质碳酸钙2~6；滑石粉1.5~3.5；分散剂0.5~1.6；增稠剂0.2~0.6；消泡剂0.3~0.6；流平剂0.2~0.5；水35~58。

2.根据权利要求1所述的一种低温可逆热致变色涂料，其特征在于，所述的热致变色微胶囊粒径范围0.5~2μm，变色温度范围37.2~38.7℃，外部温度高于变色温度上限颜色为无色，外部温度低于变色温度下限颜色为深蓝色。

3.根据权利要求1所述的一种低温可逆热致变色涂料，其特征在于，所述的玻璃微粉为VS5500，分散剂为5040，增稠剂为羟乙基纤维素钠，消泡剂为KS-1009，流平剂为BYK-345。

4.根据权利要求1所述的一种低温可逆热致变色涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）助剂溶液的制备：a、将增稠剂溶于水中，搅拌1h；b、加入分散剂，继续搅拌1~2h；

（2）色浆的制备：a、将玻璃微粉、氧化铝、轻质碳酸钙、滑石粉、消泡剂加入助剂溶液中，搅拌均匀，研磨25~40min；b、加入热致变色微胶囊，搅拌2~3h；

（3）低温可逆热致变色涂料的制备：a、将流平剂、消泡剂加入丙烯酸弹性乳液中，室温下搅拌0.5~1h；b、加入色浆，继续搅拌2~3h，即得低温可逆热致变色涂料。