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