[发明专利]一种低温有机不可逆热致变色涂料、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，特别是一种低温有机不可逆热致变色涂料、制备方法及其应用。

背景技术

低温可逆有机变色材料在工业上得到广泛的应用，经研究发现：有机类热致变色材料由发色剂、显色剂和溶剂性化合物三部分组成，其中隐色剂作电子给予体，决定变色体系的颜色，显色剂作电子接受体，决定变色体系颜色深浅，二者发生热反应形成蓝色染料，冷却后又分解出原来的无色结晶紫内酯，其电子的授受随温度呈可逆变化，溶剂性化合物决定体系的变色温度。例如：双酚A/结晶紫内酯变色材料体系，其变色基本原理是与分子结构重排有关，其中隐色剂结晶紫内酯分子结构为：

有机热致变色材料双酚A/结晶紫内酯/脂肪醇体系由于得失电子，导致结晶紫内酯分子结构发生变化，从而颜色发生变化。当温度较高时双酚A溶解于脂肪醇中，由于溶剂化作用，双酚A分子不与结晶紫内酯相接触，没有化学键的生成，物质的结构没有发生变化，体系为白色。降低温度，双酚A在脂肪醇中的溶解度降低，双酚A晶体析出，析出的双酚A分子与结晶紫内酯相互接触。从结晶紫内酯的结构可知，其中心碳原子具有一定的亲电子性，双酚A的羟基进攻结晶紫内酯的中心碳原子，使内酯环断裂，最后生成一个在中心碳原子的邻位具有羧基的三芳碳鎓类物质，该物质发生重排，正好形成了一个单双键交替的共扼体系，由于反键轨道的出现，吸收带将位于长波区，根据减色原理其呈蓝色。其变色原理如下图所示：

当温度升高时，脂肪醇处于熔融状态，双酚A在脂肪醇中的溶解度增大，双酚A在溶剂化作用下进入脂肪醇中脱离三芳碳鎓的接触，三芳碳鎓可逆地转变成为内酯型结构，体系恢复为白色。

然而，上述可逆变色材料在使用中受到了一定的限制，尤其在一些要求不可逆变色的场合，例如：自动划线，自动打印。这些特殊情况要求材料不可逆变色，而现在使用的不可逆变色材料都是高温无机物。因此提供低温不可逆变色材料很有意义。

发明内容

发明目的：本发明的一个目的是提供一种不可逆热致变色涂料，以解决上述问题。本发明进一步的目的是提供上述不可逆热致变色涂料的制备方法及其应用。

技术方案：一种低温有机不可逆热致变色涂料，以重量份数计，它由以下组分组成：

其中，所述有机可逆热致变色材料由结晶紫内酯和双酚A在脂肪醇中反应制得。

优选地，所述硅烷偶联剂为KH-560，所述分散剂为LD-402，所述防沉淀剂为气相SiO₂，所述消泡剂为BYK-057。

优选地，所述脂肪醇为十四醇至十八醇，更优选为十六醇。

上述低温有机不可逆热致变色涂料的制备方法，包括以下步骤：

（3）将滑石粉和有机可逆热致变色材料在高速分散机中分散，得组分A；

（4）向组分A中加入水性环氧树脂，并加入硅烷偶联剂、分散剂、防沉淀剂和消泡剂，高速搅拌混合，取出涂料混合液，在研磨机中磨细，过滤其中的不溶性固体杂质，得到变色涂料。

上述低温有机不可逆热致变色涂料在自动划线、自动打印中的应用。

有益效果：本发明采用硅烷偶联剂等助剂改性有机可逆热致变色材料，使低温有机可逆热致变色材料转变为低温不可逆热致变色材料。本发明的涂料特别适合应用于自动划线、自动打印等领域中。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本低温有机不可逆热致变色涂料按如下组分配比制备而成：

本低温有机不可逆热致变色涂料的制备方法为：

（1）将滑石粉和有机可逆热致变色材料在高速分散机中分散，得组分A；

（2）向步骤（1）所得组分A中加入一定量水性环氧树脂中，并加入改性剂KH-560以及其它助剂，高速进行搅拌混合，取出涂料混合液，在研磨机中磨细，用100目细筛过滤去其中的不溶性固体杂质得到变色涂料。

（3）将所得变色涂料涂覆于预先处理的马口铁片上，测试涂层的变色性能及涂层基本性能。

实施例1性能测定结果如下表：

实施例2：

本低温有机不可逆热致变色涂料按如下组分配比制备而成：

本低温有机不可逆热致变色涂料的制备方法为：

（1）将滑石粉和有机可逆热致变色材料在高速分散机中分散，得组分A；