[发明专利]一种可逆热敏变色微胶囊及其制备方法

说明书

本发明提供一种可逆热敏变色微胶囊，所述微胶囊由壁材包覆芯材制备得到，所述壁材是双酚型环氧树脂和/或环氧基POSS组成，所述芯材由隐色染料、显色剂和增感剂组成。其中，双酚型环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂中的一种或两种以上的组合，环氧基POSS为八(2,3‑环氧丙氧丙基)T8‑POSS、十(2,3‑环氧丙氧丙基)T10‑POSS中的一种或两种以上的组合。另一方面，本发明提供一种可逆热敏变色UV光固化胶黏剂，所述UV光固化胶黏剂包括液体丙烯酸树脂50‑80份、丙烯酸单体20‑40份、自由基光引发剂0.5‑3份、填料5‑10份、可逆热敏变色微胶囊5‑10份，所述胶黏剂显色灵敏度好，且剪切强度高。

技术领域

本发明属于热敏变色材料领域，具体涉及一种可逆热敏变色微胶囊及其制备方法，以及由所述可逆热敏变色微胶囊控制的UV光固化胶黏剂。

背景技术

热敏变色材料是一种能因温度变化显现不同颜色的智能材料，热敏变色材料广泛应用于工业、医疗、防伪等领域，具有广阔的市场前景。热敏变色材料分为可逆热敏变色材料和不可逆热敏变色材料。可逆热敏变色材料主要有三大类，分别是无机类、有机类和液晶类热敏变色材料。其中，有机可逆热敏变色材料往往由电子给予体、电子接受体、调节剂、增感剂及其他溶剂组成。隐色染料是结合质子能显色的物质，如内酯类化合物，在变色体系中作为供电子部分，决定颜色变化，所显现的颜色随取代基不同而变化，但其分子中的共轭体系被中断，需要与显色剂在一定条件下反应而发色。显色剂是一种可逆放出质子的释酸化合物，即为吸电子化合物，决定颜色深浅。温度调节剂主要影响热致变色的温度，其熔化时，显色剂与隐色染料分离，阻碍了共轭体系的形成，此时体系呈无色状态。例如隐色染料为结晶紫内酯与显色剂双酚A的变色体系，在一定介质中，当降到一定温度后，双酚A放出质子，即得到电子，结晶紫内酯开环，分子重排，共轭双键贯通和双酚A离子结合，从而呈现颜色。

由于显色物质本身具有一定的物理性质和化学性质，加入到其他化学体系中容易受到体系内其他物质的干扰而影响显色性质。同时，显色物质也可能与体系内成分产生化学反应，使体系整体失效。为了解决显色物质与外界环境发生相互干扰的问题，热敏微胶囊技术应用而生。采用壳核结构，用性质更稳定的材料将显色物质包裹起来，将显色物质与外界环境隔离开，不受其他物质影响也不影响其他物质。热敏微胶囊是一种具有聚合物壁壳的微型容器，能够包封和保护其囊芯内的显色物质。热敏微胶囊的囊壁通常是由无缝的、坚固的薄膜所构成，囊芯是被包裹的显色物质。热敏微胶囊的粒径一般在5-200μm范围内，也可以在毫米范围，囊壁的厚度一般在0.2-2μm范围内。

专利文献201611248508.9公开了一种热敏变色微胶囊UV光固化油墨，包括22-60份环氧丙烯酸酯、15-25份显色微胶囊、15-25份聚酯丙烯酸酯、10-15份二丙二醇二丙烯酸酯、5-10份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5-10份丙烯酸-4-羟基丁酯、0.5-3份安息香双甲醚、1-5份分散剂、1-5份空心玻璃微珠、1-3份UV调墨油。其中，显色微胶囊芯材的制备方法包括：取热敏颜料5-10份，显色剂12-22份，增感剂13-18份混合搅拌1-2小时，得到芯材。①取10L水，加热至50℃，加入250g阿拉伯树脂和250g明胶，在转速5000r/min下搅拌至溶解，得到混合树脂溶液；②取步骤①混合树脂溶液98份，加入芯材和2份纳米二氧化硅，于300r/min加入6g/L醋酸水溶液，调节PH＝4，于5000r/min搅拌15～30min，用混合乳化机制备出O/W型乳液，静置，冷却至3℃；③于300r/min加热至50℃，用10g/L氢氧化钠溶液调节pH＝9，保温40min，静置、冷却至室温，离心分离，干燥，得到显色微胶囊。所述技术方案中阿拉伯树脂和明胶作为显色微胶囊的壁材，由于所述树脂交联密度小，因此只有当囊壁厚度较厚时才能对显色物质进行包裹，而当囊壁较厚时固然又影响颜色显现。