[发明专利]一种可逆温致变色聚乳酸材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种在90℃下烘烤1000h后仍能继续来回变色、长期耐热性优异的可逆温致变色聚乳酸材料，主要包括温致变色微胶囊和增容剂，通过增容剂的化学键和作用，不仅可以有效地实现温致变色，而且可以显著降低温致变色微胶囊的添加量，还能保证材料长期受热而不失效，获得性能优良的可逆温致变色聚乳酸材料。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种可逆温致变色聚乳酸材料及其制备方法。

背景技术

随着经济的飞速发展，人们对于材料的个性化需求不断增加，人们不再满足于传统材料静态单一的颜色，而是希望其颜色能随使用环境的变化而发生变化。材料颜色的变化常需要在光、热等外在环境的作用下进行，而由热作用引起的材料变色为温致变色。目前温致变色主要包括可逆温致变色和不可逆温致变色两类，可逆温致变色主要机理为选择不同颜色的控温因子材料，利用其低温有色、高温无色的特性实现材料的可逆温致变色。

目前，温致变色材料主要应用于涂料、油墨、包装等领域，在塑料行业领域的应用相对较少。这是因为实现变色的材料一般不耐受高温。经过发展，现阶段温致变色材料主要是通过温致变色母粒实现的，其芯层具有感温变色的材料，通过外层不同材料的包裹，能够实现更好的储存与实现更强的热稳定性，以满足塑料熔融时候的高温要求。

中国专利申请201710021333 .6公开了一种感温变色的聚丙烯组合物，其中通过加入感温变色微胶（芯材为三苯甲烷金属络合物，壁材由甲醛和三聚氰胺聚合而成），具有良好的热稳定性、能够经受住聚丙烯树脂接近200℃的加工温度，保持良好变色的性能。但是，这样的材料还是不能满足高端温变材料的需求，并且聚乳酸树脂的加工温度相比于聚丙烯会更高，更不利于感温变色微胶变色性的保持。中国专利CN201710442957.5报道了采用氧化石墨烯作为感温变色粉的增强载体，与丙烯酰胺复合制成稳定性强的感温色母粒；将其用于纺丝过程制备聚乳酸纤维，使纺出来的聚乳酸纤维本身就具有感温变色功能。但是，该发明制备的感温变色聚乳酸纤维不具有可逆性，且变色温度范围较低。在较高温度时变色性将丧失。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于，提供一种可逆温致变色聚乳酸材料，能够经受住聚乳酸210℃的熔炼温度，并且加工成型后在90℃下烘烤1000h后仍能继续来回变色。

本发明的另一目的在于，提供上述可逆温致变色聚乳酸材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可逆温致变色聚乳酸材料，按重量份计，包括以下组分：

聚乳酸树脂 77-96份；

温致变色微胶囊 0.5-3份；

增容剂 0.1-10份；

所述的温致变色微胶囊包括变色材料与基体树脂材料；所述的增容剂选自三甲基丙烯酸三羧甲基丙酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯中的一种或几种；基体树脂材料选自阿拉伯胶、甲基纤维素、聚乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或多种。

所述的聚乳酸树脂在190℃，2.16 Kg负荷下，聚乳酸树脂的熔体流动速率为40 g/10min～60 g/10min，分子量为50000 g/mol～120000g/mol。

优选的，所述的增容剂选自乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物。

优选的，所述的温致变色微胶囊的基体树脂材料选自聚乙烯-乙酸乙烯共聚物。

所述的温致变色微胶囊的变色材料为氯化镍·六次甲基四胺水合物、硫酸铜·六次甲基四胺水合物、硫酸钴·六次甲基四胺水合物、邻菲罗啉·二苯甲酰甲烷·铕络合物、邻菲罗啉·丙烯酸·铕络合物、结晶紫内酯、热敏绿中的一种或多种。