CN110042696A - 微囊化热敏长效显色剂、制备方法及应用 - Google Patents

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罗晓林
唐国强
黄礼元
刘平
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Abstract

本发明公开一种结构设计新颖、成本低、使用方便的微囊化热敏长效显色剂、制备方法及应用；微囊化热敏长效显色剂它包括囊壁和用于起显色作用的芯材，芯材被包裹于囊壁内，或芯材渗透于囊壁上的多孔缝隙中，囊壁为所述芯材提供保护作用，当所述囊壁受到高温时，囊壁破裂芯材从囊壁漏出并与外部的发色剂接触显色；微囊化热敏长效显色剂的制备方法它包括如下步骤：1).囊壁的制备；2).向步骤1）中加入芯材并于50℃‑100℃下持续搅拌10‑60min；3).持续搅拌下自然冷却至25℃以下即可；本微囊化热敏长效显色剂应用于热敏纸上。

Description

微囊化热敏长效显色剂、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及显色剂技术领域，具体涉及一种长效、低成本的微囊化热敏长效显色剂、制备方法及应用。
背景技术
热敏显色剂是热敏染料色基显色时所用的显色剂，其作用是在受热熔化时释出氢离子（H+）使显色剂与发色剂接触达到显色的目的，广泛应用于热敏纸、打印记录纸等信息服务领域；现有技术中，常用的热敏显色剂为酚类物质，其具有一定的毒性，与人体长时间接触时会对人体产生伤害，其次，酚作为热敏显色剂使用时其成本极高，目前，其成本为20至30万元每吨，导致热敏显色剂的生产成本一直居高不下，阻碍着热敏显色剂技术的进步；再者，现有的热敏显色剂其粒径一般在2微米以上，酚类显色剂如需使用需经过球磨机研磨至2微米以下方可使用，导致生产工序繁琐、技术要求高。
因此，有必要研发一种易于实现、成本低、便于操作实施、无污染风险的长效、低成本的热敏显色剂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种结构设计新颖、成本低、使用方便的微囊化热敏长效显色剂、制备方法及应用。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
公开一种微囊化热敏长效显色剂，它包括囊壁和用于起显色作用的芯材，芯材被包裹于囊壁内，或芯材渗透于囊壁上的多孔缝隙中，囊壁为所述芯材提供保护作用，当所述囊壁受到高温时，囊壁破裂芯材从囊壁漏出并与外部的发色剂接触显色；
所述芯材为有机盐类显色剂或无机盐类显色剂。
优选的，当为无机盐类显色剂时，所述芯材为氯化锌、碳酸锌、氯化镁、碳酸镁、氯化铝、碳酸铝、硫酸铝中的一种。
优选的，当为有机盐类显色剂时，所述芯材为氧化水杨酸锌、氧化水杨酸镁、月桂酸、硬脂酸中的一种。
优选的，按重量份数计，所述囊壁包括：聚乙烯醇1-60份；硬脂酸锌1-25份；固体石蜡1-20份。
优选的，还包括分散剂0.1-5份。
优选的，还包括硬脂酸0.1-8份。
优选的，所述聚乙烯醇为PVA-1799、PVA-1788、PVA-205中的一种。
优选的，所述分散剂为苯乙烯马来酸酐无规共聚物。
进一步的，本发明还公开了一种微囊化热敏长效显色剂的制备方法，用于制备如上所述的微囊化热敏长效显色剂，包括如下步骤：
1).囊壁的制备，包括：
（1）将囊壁的原料混合并进行搅拌切割；
（2）在持续搅拌的状态下加热至50℃-100℃，将混合物搅拌呈均一胶状物；
2).向步骤（2）中加入芯材并于50℃-100℃下持续搅拌10-60min；
3).持续搅拌下自然冷却至25℃以下即可。
进一步的，本发明还公开了一种微囊化热敏长效显色剂的应用，本微囊化热敏长效显色剂应用于热敏纸上，同时亦可应用于温变材料中。
本发明的有益效果在于：
本设计与现有技术中常用的酚类热敏显色剂相比具有如下优势：
1.借助于现有微胶囊制备工艺，易于生产掌控，方便使用；通过本发明的方法在生产中可以直接生产出2微米以下的粒径，生产后可直接使用，并可应用与温变材料中，与现有显色剂的生产方法相比具有工序简单、易于操作等优势。
2.起显色作用的芯材采用全新的盐类原料配制而成，摒弃了原有酚类物质，因此，本设计的显色剂不具有毒性，不具备污染性，可与人体皮肤长时间接触，并具有环保性；
3.生产成本低，其原材料的成本可由原先的20-30万元每吨降至10万元每吨，可使成本至少降低一半以上，对于新产品的推广具有巨大的推广价值；
4.借助囊壁的保护，本设计采用盐类比酚类显色剂显色制剂保存时间长，较于现有酚类显色剂保存时间短（半年内）具有显著的优势，本设计的显色剂可保存十年之久。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1：一种微囊化热敏长效显色剂；它包括囊壁和用于起显色作用的芯材，芯材被包裹于囊壁内，或芯材渗透于囊壁上的多孔缝隙中，囊壁为所述芯材提供保护作用，当所述囊壁受到高温时（囊壁被热敏头接触时），囊壁破裂芯材从囊壁漏出并与外部的发色剂（涂覆于纸上的发色剂）接触达到显色的目的。
具体的说，以上所述芯材可以为有机盐类显色剂或无机盐类显色剂。
更为具体的说，当芯材为无机盐类显色剂时，所述芯材为氯化锌、碳酸锌、氯化镁、碳酸镁、氯化铝、碳酸铝、硫酸铝中的一种。
更为具体的说，当芯材为无机盐类显色剂时，所述芯材为氯化锌、碳酸锌、氯化镁、碳酸镁、氯化铝、碳酸铝、硫酸铝中的一种。
进一步的，按重量份数计，上述的囊壁包括：聚乙烯醇60份；硬脂酸锌25份；固体石蜡20份；分散剂5份；硬脂酸8份；其所述的聚乙烯醇（PVA）为PVA-1799、PVA-1788、PVA-205中的一种，而所述的分散剂为苯乙烯马来酸酐无规共聚物（SMA）。
实施例2，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：按重量份数计，所述囊壁包括：聚乙烯醇1份；硬脂酸锌1份；固体石蜡1份；分散剂0.1份；硬脂酸0.1份，氧化水杨酸锌10份，氧化水杨酸镁10份。
实施例3，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：按重量份数计，上述的囊壁包括：聚乙烯醇10份；硬脂酸锌10份；固体石蜡8份；分散剂1.5份；硬脂酸2.5份，氧化水杨酸锌15份，氧化水杨酸镁15份。
实施例4，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：按重量份数计，上述的囊壁包括：聚乙烯醇25份；硬脂酸锌15份；固体石蜡12份；分散剂3.5份；硬脂酸4.0份，氧化水杨酸锌20份，氧化水杨酸镁20份。
实施例5，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：按重量份数计，所述囊壁包括：聚乙烯醇1份；硬脂酸锌1份；固体石蜡1份；分散剂0.1份；硬脂酸0.1份。
实施例6，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：按重量份数计，上述的囊壁包括：聚乙烯醇10份；硬脂酸锌10份；固体石蜡8份；分散剂1.5份；硬脂酸2.5份。
实施例7，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：按重量份数计，上述的囊壁包括：聚乙烯醇25份；硬脂酸锌15份；固体石蜡12份；分散剂3.5份；硬脂酸4.0份。
实施例8，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：按重量份数计，上述的囊壁包括：聚乙烯醇45份；硬脂酸锌20份；固体石蜡18份；分散剂4.8份；硬脂酸5.0份。
实施例9，一种微囊化热敏长效显色剂的制备方法，用于制备如实施例1至实施例8任一所述的微囊化热敏长效显色剂，它包括如下步骤：
1).囊壁的制备，包括：
（1）将囊壁的原料混合并进行搅拌切割；
（2）在持续搅拌的状态下加热至50℃-100℃，将混合物搅拌呈均一胶状物；
2).向步骤（2）中加入芯材并于50℃-100℃下持续搅拌10-60min；
3).持续搅拌下自然冷却至25℃以下即可。
实施例10，一种微囊化热敏长效显色剂的应用，本微囊化热敏长效显色剂使用如实施例1至实施例5任一所述的微囊化热敏长效显色剂并应用于热敏纸上，同时亦可应用于温变材料中。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：它包括囊壁和用于起显色作用的芯材，芯材被包裹于囊壁内，或芯材渗透于囊壁上的多孔缝隙中，当所述囊壁受到高温时，囊壁破裂芯材从囊壁漏出并与外部的发色剂接触显色；
所述芯材为有机盐类显色剂或无机盐类显色剂。
2.如权利要求1所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：当为无机盐类显色剂时，所述芯材为氯化锌、碳酸锌、氯化镁、碳酸镁、氯化铝、碳酸铝、硫酸铝中的一种。
3.如权利要求1所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：当为有机盐类显色剂时，所述芯材为氧化水杨酸锌、氧化水杨酸镁、月桂酸、硬脂酸中的一种。
4.如权利要求1所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：按重量份数计，所述囊壁包括：聚乙烯醇1-60份；硬脂酸锌1-25份；固体石蜡1-20份。
5.如权利要求4所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：还包括分散剂0.1-5份。
6.如权利要求4所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：还包括硬脂酸0.1-8份。
7.如权利要求4所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：所述聚乙烯醇为PVA-1799、PVA-1788、PVA-205中的一种。
8.如权利要求5所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：所述分散剂为苯乙烯马来酸酐无规共聚物。
9.一种微囊化热敏长效显色剂的制备方法，用于制备如权利要求1至8任一所述的微囊化热敏长效显色剂，其特征在于：它包括如下步骤：
1).囊壁的制备，包括：
(1)将囊壁的原料混合并进行搅拌切割；
(2)在持续搅拌的状态下加热至50℃-100℃，将混合物搅拌呈均一胶状物；
2).向步骤(2)中加入芯材并于50℃-100℃下持续搅拌10-60min；
3).持续搅拌下自然冷却至25℃以下即可。
10.一种微囊化热敏长效显色剂的应用，其特征在于：本微囊化热敏长效显色剂应用于热敏纸上。
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