CN113754982A - 一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料及其制备方法 - Google Patents

一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，按照重量份计，包括组分：透明或者半透明工程塑料：70‑100份；感温变色微胶囊：0.2‑20份；分散剂：0.2‑2.5份；润滑剂：0.2‑2.5份；抗氧化剂：0.2‑5份，同时公开了一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料的制备方法，本发明通过加工塑料、分散剂、润滑剂和抗氧化剂的选择、生产工艺设备的优化和工艺条件的改进，确保加工过程中感温变色微胶囊的外壳不遭到破坏，从而生产出了警示颜色显目，具有较高稳定性，并且感温速度非常快的新型感温变色工程塑料。

Description

一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料及其制 备方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，特别是涉及一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料及其制备方法。
背景技术
跨进21世纪后，中国塑料行业进入了一个高速发展的时间段，塑料在中国市场中无论是生产量，进口量，还是消费量都在稳步的增长，塑料是继木材、水泥、钢铁之后的第四大材料，渗透到我们生活的各个领域中。
随着高新技术的不断发展，个性化塑料正逐步成为我国高新材料发展的重点，其中的感温变色塑料产品对于视觉效应的兴趣与日俱增，感温变色塑料能够通过改变自身颜色显示温度的变化，这种特性可以使塑料产品增加一些特殊的功能和外观美观，在人工智能、医疗、防伪、环境警示等领域已有了初步的应用。
感温变色塑料加工时必须使用感温变色颜料进行染色，传统的塑料染色颜料具有在紫外线及可见光驱产生吸收的发色基团从而显示出颜色，而这种发色基团的结构是稳定的，不会随环境的温度而变化，所以通过传统的塑料染色颜色加工出的塑料颜色是稳定不变的。
感温变色颜料是一类具有特殊化学结构的有机发色体系，在特定温度下会因电子转移使得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”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；感温变色颜料呈胶囊状，即：感温变色颜料的颗粒呈圆球状，平均直径为2～7微米，其内部是感温变色物质，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，在使用中避免破坏外壳对于感温变色塑料加工而言是非常重要的。
现有技术中，关于感温变色塑料加工工艺，虽然有少量相关报道，但是均是将塑料、颜料、助剂混合在一起后，直接通过高速混炼机混炼后，用双螺杆挤出机挤出成条形，再冷却切成粒子，但是高速分散剂、普通双螺杆挤出机、密炼机或者捏合机均是高剪切设备，结构位置中含有的剪切块剪切力很强，这种剪切块会直接破坏掉感温变色微胶囊的外壳，进而直接影响内部的感温变色物质，使其失去感温变色效果，因此按照常规塑料加工配方、装置结构和工艺方法，无法生产出效果良好的感温变色塑料产品。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色塑料、制备方法及其应用，实质性的拓展和推动了感温变色塑料产品在人工智能、医疗防伪、环境警示等领域的特殊应用，具有非常好的推广价值。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，按照重量份计，包括如下组分：
Figure RE-GDA0003340547650000021
Figure RE-GDA0003340547650000031
通过上述方案，能够获得一种警示颜色显目，具有较高稳定性且感温速度非常快的新型感温变色工程塑料，选择透明或者半透明工程塑料是因为不透明的工程塑料本身具有一定的遮盖能力，遮盖变色效果，使得变色效果不那么耀眼醒目；感温变色微胶囊的颗粒呈圆球状，平均直径为2～7微米，其内部是变色物质，外部是一层厚0.2～0.5微米既不能溶解液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，在使用过程中避免破坏其外壳非常重要；本感温变色工程塑料的制备过程中应避免使用其他的填充料或者普通颜料，比如：钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、碳黑、云母片、玻纤等，因为填充料一般都是粉末状的物质，而且对聚合物都呈惰性，常规情况下工程塑料中加入填充料用于改善塑料制品的性能和降低成本，但是在此发明方案中，填充料或者普通颜料具有很强的遮盖能力，它们的使用会屏蔽变色效果，使得变色效果变的很差。
优选的，所述透明或者半透明工程塑料优选为透明或者半透明的聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、软聚氯乙烯S-PVC、AS、ABS中的任意一种。
通过上述技术方案，感温变色工程塑料的生产必须选择合适的树脂进行加工，上述几种工程塑料能够很好的满足加工需求。
优选的，所述透明或者半透明工程塑料的加工温度要低于250℃。
通过上述技术方案，工程塑料种类繁多，不同品种的塑料加工温度相差很大，从150℃到450℃左右，而感温变色工程塑料在加工时必须使用感温变色颜料，感温变色颜料是一种微胶囊，内部是变色无，外部是厚约0.2～0.5微米的透明壳体，由于技术的限制，目前绝大部分感温变色微胶囊的耐温极限是250℃，且感温变色微胶囊是一种微胶囊，为了保证感温变色微胶囊的完整结构性，工程塑料应当优选加工温度低于250℃的塑料，如果选用加工温度很高的工程塑料，感温变色微胶囊的外壳会遭到破坏，从而失去感温变色效果。
优选的，所述透明或者半透明工程塑料的熔融指数在 5～30MG/10MIN。
通过上述技术方案，熔融指数MFR代表工程塑料在熔融状态下的流动性，MFR越大流动性越好，同时也代表塑料的分子链比较短，机械性能比较差，通常工程塑料的熔融指数MFR在0～100MG/10MIN之间，此方案中为了平衡流动性和机械性能，制备所用的透明或者半透明工程塑料的熔融指数在5～30MG/10MIN。
优选的，所述分散剂为脂肪酸皂类、脂肪散酯类或者脂肪酰胺类中的任意一种，且熔点在50～150℃范围内。
通过上述技术方案，上述分散剂能够较好的促进各材料在树脂中均匀分散。
优选的，所述润滑剂为聚乙烯蜡、石蜡、脂肪酸类、脂肪醇类中的任意一种，且熔点在50～150℃范围内。
通过上述技术方案，上述润滑剂旨在降低树脂粒子、树脂熔体与加工设备之间，以及树脂熔体内份子之间的摩擦，改善其成型时的流动性和脱模性。
优选的，所述抗氧剂为酚类丙烯酸酯类化合物、对苯二胺、二芳基仲胺、醛胺、酮胺中的任意一种。
通过上述技术方案，高分子聚合物在热或光的作用下会形成激发态的分子，当能量足够高时，分子链就会断裂形成自由基，自由基可以在聚合物内部形成链式反应，继续引发降解，也可能引起交联，抗氧剂用于延缓或者抑制塑料件发生热氧化反应，保障产品性能、外观不衰老，上述抗氧剂能够较好的捕获活性的自由基，生成非活性的自由基，从而使得链锁反应终止。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将透明或者半透明工程塑料、分散剂、润滑剂和抗氧化剂混合均匀；
步骤二、上述混合物用重量计量喂料器匀速从双螺杆挤出机的主加料口加入，感温变色微胶囊用重量计量喂料器匀速从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其中侧加料口位置避开剪切块，且靠近模头设置，侧加料口位置距离模头60～80cm最佳；
步骤三、通过双螺杆挤出机在180～220℃下熔融挤出后的产品经过水槽冷却；
步骤四、通过切粒机切粒得到感温变色工程塑料；
步骤五、感温变色工程塑料用注塑机注塑成色板，后续放入40℃水中，通过秒表记录颜色发生变化所需时间，然后在颜色分光光度仪上读取变色后颜色在CIE颜色体系中的坐标数据。
通过上述技术方案，本方案的感温变色工程塑料的生产不能使用密炼机、捏合机、高速分散剂、普通双螺杆挤出机等高剪切设备，因为其结构中含有剪切力很强的剪切块，这种剪切块会直接破坏掉感温变色微胶囊的外壳，进而直接影响内部的感温变色物质，使其失去感温变色效果；另外，感温变色微胶囊不能和主料混合在一起，而需采用单独侧加料的方式，以免感温变色微胶囊遭到破坏；本发明方案必须使用特殊的双螺杆挤出机，侧加感温变色微胶囊的位置十分重要，侧加料的位置应当靠近模头，避开剪切块，经过验证，侧加料口位置距离模头60～80cm最为合适感温变色工程塑料的加工。
优选的，上述步骤三中的双螺杆挤出机采用电加热系统，分为八段加热区，第一段加热区温度为：180-185℃，第二段加热区温度为： 185-190℃，第三段加热区温度为：190-195℃，第四段加热区温度为： 195-200℃，第五段加热区温度为：200-205℃，第六段加热区温度为： 205-210℃，第七段加热区温度为：210-215℃，第八段加热区温度为： 215-220℃。
通过上述技术方案，鉴于温度过低，各组分不能充分融合；温度过高，超过感温变色胶囊的极限温度而失去感温变色效果，因此上述加热区设置最优。
优选的，所述双螺杆挤出机的转速范围为100～300转/分钟。
通过上述技术方案，考虑到过低的转速不利于各组分均匀融合，过高的转速会导致剪切增强而剪坏感温变色胶囊结构，因此上述转速范围最优。
本发明的有益效果是：本发明通过加工塑料、分散剂、润滑剂和抗氧化剂的选择、生产工艺设备的优化和工艺条件的改进，确保加工过程中感温变色微胶囊的外壳不遭到破坏，从而生产出了警示颜色显目，具有较高稳定性，并且感温速度非常快的新型感温变色工程塑料，实质性的拓展和推动了感温变色塑料产品在人工智能、医疗防伪、环境警示等领域的特殊应用，具有非常好的推广价值和技术参考价值。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，按照重量份计，包括TR-558A(一种透明ABS)96.5份、EBS-SF(一种脂肪酰胺类分散剂)0.25份、ACRAWAX(一种脂肪酸类润滑剂)0.25份、IRGANOX (一种抗氧剂)0.5份、CHAMELEONT RED(一种感温变色微胶囊)2.5 份，其中CHAMELEONT RED感温变色微胶囊在环境温度小于40℃时呈无色，环境温度大于40℃时呈红色。
按照上述重量分数称取各组分后，将TR-558A、EBS-SF、ACRAWAX 和IRGANOX通过低速搅拌机均匀混合，其中转速为300转/分钟，搅拌时间为5分钟，上述混合物料用重量计量喂料器匀速(3公斤/分钟)从双螺杆挤出机的主加料口加入，感温变色微胶囊用重量计量喂料器匀速 (0.08公斤/分钟)从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其中侧加料口位置避开剪切块，且靠近模头设置，侧加料口位置距离模头80cm，然后通过双螺杆挤出机在220℃、转速范围为100转/分钟下熔融挤出后的产品经过水槽冷却，最后通过切粒机切粒得到感温变色工程塑料。
双螺杆挤出机采用电加热系统，分为八段加热区，第一段加热区温度为：180-185℃，第二段加热区温度为：185-190℃，第三段加热区温度为：190-195℃，第四段加热区温度为：195-200℃，第五段加热区温度为： 200-205℃，第六段加热区温度为：205-210℃，第七段加热区温度为： 210-215℃，第八段加热区温度为：215-220℃。
获得感温变色工程塑料产品后，进行感温变色效果的测量，即：感温变色工程塑料用注塑机注塑成长、宽、厚为75mm*50mm*2mm的色板备用，后续将色板放入40℃水中，通过秒表记录颜色发生变化所需时间，色板颜色发生变化后，取出色板，擦干表面的水珠，在颜色分光光度仪上读取变色后颜色在CIE颜色体系中的坐标数据。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 51.82、A：53.18、B：24.85。
实施例2：
将实施例1中的透明ABS TR-558A替换为透明PE 07IP123，其组分分数、加工条件，加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 50.80、A：53.79、B：25.10。
实施例3：
将实施例1中的透明ABS TR-558A替换为透明PP 01CP701，其组分分数、加工条件，加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 50.45、A：53.45、B：25.50。
实施例4：
将实施例1中的透明ABS TR-558A替换为透明PS 04CP701，其组分分数、加工条件，加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 50.15、A：52.10、B：24.90。
实施例5：
将实施例1中的透明ABS TR-558A替换为透明AS 05SP110，其组分分数、加工条件，加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 51.45、A：52.20、B：24.35。
实施例6：
将实施例1中的透明ABS TR-558A替换为透明聚氯乙烯48SP105，其组分分数、加工条件，加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 49.98、A：51.35、B：23.44。
实施例7：
一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，按照重量份计，包括TR-558A(一种透明ABS)85.0份、EBS-SF(一种脂肪酰胺类分散剂)0.2份、ACRAWAX(一种脂肪酸类润滑剂)0.2份、IRGANOX (一种抗氧剂)2.6份、CHAMELEONT RED(一种感温变色微胶囊)12.0 份，其中CHAMELEONT RED感温变色微胶囊在环境温度小于40℃时呈无色，环境温度大于40℃时呈红色。
按照上述重量分数称取各组分后，将TR-558A、EBS-SF、ACRAWAX 和IRGANOX通过低速搅拌机均匀混合，其中转速为300转/分钟，搅拌时间为5分钟，用重量计量喂料器匀速(3公斤/分钟)从双螺杆挤出机的主加料口加入，感温变色微胶囊用重量计量喂料器匀速(0.08公斤/分钟)从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其中侧加料口位置避开剪切块，且靠近模头设置，侧加料口位置距离模头80cm，然后通过双螺杆挤出机在220℃、转速范围为100转/分钟下熔融挤出后的产品经过水槽冷却，最后通过切粒机切粒得到感温变色工程塑料。
双螺杆挤出机采用电加热系统，分为八段加热区，第一段加热区温度为：180-185℃，第二段加热区温度为：185-190℃，第三段加热区温度为：190-195℃，第四段加热区温度为：195-200℃，第五段加热区温度为： 200-205℃，第六段加热区温度为：205-210℃，第七段加热区温度为： 210-215℃，第八段加热区温度为：215-220℃。
获得感温变色工程塑料产品后，进行感温变色效果的测量，即：感温变色工程塑料用注塑机注塑成长、宽、厚为75mm*50mm*2mm的色板备用，后续将色板放入40℃水中，通过秒表记录颜色发生变化所需时间，色板颜色发生变化后，取出色板，擦干表面的水珠，在颜色分光光度仪上读取变色后颜色在CIE颜色体系中的坐标数据。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 48.67、A：54.12、B：25.35。
实施例8：
一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，按照重量份计，包括TR-558A(一种透明ABS)70.0份、EBS-SF(一种脂肪酰胺类分散剂)2.5份、ACRAWAX(一种脂肪酸类润滑剂)2.5份、IRGANOX (一种抗氧剂)5.0份、CHAMELEONT RED(一种感温变色微胶囊)20.0 份，其中CHAMELEONT RED感温变色微胶囊在环境温度小于40℃时呈无色，环境温度大于40℃时呈红色。
按照上述重量分数称取各组分后，将TR-558A、EBS-SF、ACRAWAX 和IRGANOX通过低速搅拌机均匀混合，其中转速为300转/分钟，搅拌时间为5分钟，用重量计量喂料器匀速(3公斤/分钟)从双螺杆挤出机的主加料口加入，感温变色微胶囊用重量计量喂料器匀速(0.08公斤/分钟)从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其中侧加料口位置避开剪切块，且靠近模头设置，侧加料口位置距离模头80cm，然后通过双螺杆挤出机在220℃、转速范围为100转/分钟下熔融挤出后的产品经过水槽冷却，最后通过切粒机切粒得到感温变色工程塑料。
双螺杆挤出机采用电加热系统，分为八段加热区，第一段加热区温度为：180-185℃，第二段加热区温度为：185-190℃，第三段加热区温度为：190-195℃，第四段加热区温度为：195-200℃，第五段加热区温度为： 200-205℃，第六段加热区温度为：205-210℃，第七段加热区温度为： 210-215℃，第八段加热区温度为：215-220℃。
获得感温变色工程塑料产品后，进行感温变色效果的测量，即：感温变色工程塑料用注塑机注塑成长、宽、厚为75mm*50mm*2mm的色板备用，后续将色板放入40℃水中，通过秒表记录颜色发生变化所需时间，色板颜色发生变化后，取出色板，擦干表面的水珠，在颜色分光光度仪上读取变色后颜色在CIE颜色体系中的坐标数据。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 47.32、A：55.34、B：25.51。
实施例9：
一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，按照重量份计，包括TR-558A(一种透明ABS)92.5份、EBS-SF(一种脂肪酰胺类分散剂)0.25份、ACRAWAX(一种脂肪酸类润滑剂)0.25份、IRGANOX (一种抗氧剂)0.5份、CHAMELEONT RED(一种感温变色微胶囊)6.5 份，其中CHAMELEONT RED感温变色微胶囊在环境温度小于40℃时呈无色，环境温度大于40℃时呈红色。
按照上述重量分数称取各组分后，将TR-558A、EBS-SF、ACRAWAX 和IRGANOX通过低速搅拌机均匀混合，其中转速为300转/分钟，搅拌时间为5分钟，用重量计量喂料器匀速(3公斤/分钟)从双螺杆挤出机的主加料口加入，感温变色微胶囊用重量计量喂料器匀速(0.08公斤/分钟)从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其中侧加料口位置避开剪切块，且靠近模头设置，侧加料口位置距离模头80cm，然后通过双螺杆挤出机在220℃、转速范围为100转/分钟下熔融挤出后的产品经过水槽冷却，最后通过切粒机切粒得到感温变色工程塑料。
双螺杆挤出机采用电加热系统，分为八段加热区，第一段加热区温度为：180-185℃，第二段加热区温度为：185-190℃，第三段加热区温度为：190-195℃，第四段加热区温度为：195-200℃，第五段加热区温度为： 200-205℃，第六段加热区温度为：205-210℃，第七段加热区温度为： 210-215℃，第八段加热区温度为：215-220℃。
获得感温变色工程塑料产品后，进行感温变色效果的测量，即：感温变色工程塑料用注塑机注塑成长、宽、厚为75mm*50mm*2mm的色板备用，后续将色板放入40℃水中，通过秒表记录颜色发生变化所需时间，色板颜色发生变化后，取出色板，擦干表面的水珠，在颜色分光光度仪上读取变色后颜色在CIE颜色体系中的坐标数据。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，3秒钟后颜色迅速变成显目的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 49.62、A：52.31、B：24.66。
对比例1：
将实施例1中的透明ABS TR-558A替换为不透明的ABS GP-22，其组分分数、加工条件、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，7秒钟后颜色逐渐变成淡红色，在CIE颜色体系中的坐标为L： 59.37、A：45.09、B：17.75。
对比例2：
将实施例1中的加工温度从180～220℃，调整为240～280℃，其他加工条件、其组分分数、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，20秒钟后颜色缓慢变成非常淡的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L：85.93、A：7.70、B：1.58。
对比例3：
将实施例1中的：从双螺杆挤出机的侧加料口加入感温变色微胶囊，其他混合组分从双螺杆挤出机的主加料口加入，改成将所有的组分经过高混密炼机混炼后，均直接一起从主加料口加入，其他加工条件、组分分数、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，26秒钟后颜色缓慢变成非常浅淡的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L：86.51、A：7.50、B：1.50。
对比例4：
将实施例1中的组分及重量分数变为：TR-558A(一种透明ABS) 91.5份、钛白粉TR-28 5.0份、EBS-SF(一种脂肪酰胺类分散剂)0.25 份、ACRAWAX(一种脂肪酸类润滑剂)0.25份、IRGANOX(一种抗氧剂)0.5份、CHAMELEONT RED(一种感温变色微胶囊)2.5份，其中CHAMELEONT RED感温变色微胶囊在环境温度小于40℃时呈无色，环境温度大于40℃时呈红色。
加料时，感温变色微胶囊从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其他组分从双螺杆挤出机的主加料口加入，其余的加工条件、加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，28秒钟后颜色缓慢变成非常浅淡的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L：86.82、A：7.30、B：1.45。
对比例5：
将实施例1中的组分及重量分数变为：TR-558A(一种透明ABS) 81.5份、MI3P801碳酸钙填充料10.0份、钛白粉TR-28 5.0份、EBS-SF (一种脂肪酰胺类分散剂)0.25份、ACRAWAX(一种脂肪酸类润滑剂) 0.25份、IRGANOX(一种抗氧剂)0.5份、CHAMELEONT RED(一种感温变色微胶囊)2.5份，其中CHAMELEONT RED感温变色微胶囊在环境温度小于40℃时呈无色，环境温度大于40℃时呈红色。
加料时，感温变色微胶囊从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其他组分从双螺杆挤出机的主加料口加入，其余的加工条件、加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，30秒钟后颜色缓慢变成非常浅淡的红色，在CIE颜色体系中的坐标为L：87.35、A：6.90、B：1.40。
对比例6：
将实施例1中的组分及重量分数变为：TR-558A(一种透明ABS) 96.0份、EBS-SF(一种脂肪酰胺类分散剂)0.25份、ACRAWAX(一种脂肪酸类润滑剂)0.25份、IRGANOX(一种抗氧剂)0.5份、MONARCH 880碳黑0.5份、CHAMELEONT RED(一种感温变色微胶囊)2.5份，其中CHAMELEONT RED感温变色微胶囊在环境温度小于40℃时呈无色，环境温度大于40℃时呈红色。
加料时，感温变色微胶囊从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其他组分从双螺杆挤出机的主加料口加入，其余的加工条件、加工步骤、测试条件与实施例1相同。
通过上述配方和制备方法获得的感温变色工程塑料色板，放入40℃水中，无论多长时间都不会变色，变色效果被碳黑所屏蔽而永远呈黑色，在CIE颜色体系中的坐标为L：27.75、A：0.25、B：0.36。
为了方便对比变色效果，如下为上述实施例1～9和对比例1～6的统计结果：
Figure RE-GDA0003340547650000161
通过上述实验过程和数据表格可看出：
(1)实施例1～9，生产出的感温变色工程塑料，警示颜色醒目，具有较高稳定性，而且感温速度非常快；
(2)对比例1中使用的不透明ABS，感温变色效果稍差，但效果尚可，和实施例实验效果相比，感温变色工程塑料加工还是优先选用透明材料；
(3)对比例2中使用其他的加工温度范围，超出了实施例中的加工温度范围，感温变色效果很差，因此加工温度应当优选180～220℃。
(4)对比例3中将所有物料经过高混密炼机混炼后，一起通过主加料口加入，双螺杆剪切块的剪切会使感温变色胶囊的外壳遭到破坏，感温变色效果很差；
(5)对比例4和对比例5选用了钛白粉和填充碳酸钙材料，对感温变色效果造成遮盖和屏蔽作用，感温变色效果很差。
(6)对比例6中选用了碳黑材料，使得材料变成黑色，无法观察到感温变色效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于，按照重量份计，包括如下组分：
Figure FDA0003180596920000011
2.根据权利要求1所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：所述透明或者半透明工程塑料优选为透明或者半透明的聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、软聚氯乙烯S-PVC、AS、ABS中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：所述透明或者半透明工程塑料的加工温度要低于250℃。
4.根据权利要求3所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：所述透明或者半透明工程塑料的熔融指数在5～30MG/10MIN。
5.根据权利要求1所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：所述分散剂为脂肪酸皂类、脂肪散酯类或者脂肪酰胺类中的任意一种，且熔点在50～150℃范围内。
6.根据权利要求1所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡、石蜡、脂肪酸类、脂肪醇类中的任意一种，且熔点在50～150℃范围内。
7.根据权利要求1所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类丙烯酸酯类化合物、对苯二胺、二芳基仲胺、醛胺、酮胺中的任意一种。
8.一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将透明或者半透明工程塑料、分散剂、润滑剂和抗氧化剂混合均匀；
步骤二、上述混合物料用重量计量喂料器匀速从双螺杆挤出机的主加料口加入，感温变色微胶囊用重量计量喂料器匀速从双螺杆挤出机的侧加料口加入，其中侧加料口位置避开剪切块，且靠近模头设置，侧加料口位置距离模头60～80cm最佳；
步骤三、通过双螺杆挤出机在180～220℃下熔融挤出后的产品经过水槽冷却；
步骤四、通过切粒机切粒得到感温变色工程塑料；
步骤五、感温变色工程塑料用注塑机注塑成色板，后续放入40℃水中，通过秒表记录颜色发生变化所需时间，然后在颜色分光光度仪上读取变色后颜色在CIE颜色体系中的坐标数据。
9.根据权利要求8所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：上述步骤三中的双螺杆挤出机采用电加热系统，分为八段加热区，第一段加热区温度为：180-185℃，第二段加热区温度为：185-190℃，第三段加热区温度为：190-195℃，第四段加热区温度为：195-200℃，第五段加热区温度为：200-205℃，第六段加热区温度为：205-210℃，第七段加热区温度为：210-215℃，第八段加热区温度为：215-220℃。
10.根据权利要求8所述的一种具有高稳定性和快感温速度的感温变色工程塑料，其特征在于：所述双螺杆挤出机的转速范围为100～300转/分钟。
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