一、 可逆感溫變色顏料的變色原理和結(jié)構(gòu)
感溫變色顏料是一種隨溫度上升或下降而反復(fù)改變顏色的微膠囊。
可逆感溫變色顏料是由電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物體系制備的。 電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物是一類具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)色體系。在特定溫度下因電子轉(zhuǎn)移使該有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)變。這種變色物質(zhì)不僅顏色鮮艷，而且可以實(shí)現(xiàn)從“有色===無色”和“無色===有色”狀態(tài)的顏色變化,這是重金屬?gòu)?fù)鹽絡(luò)合物型和液晶型可逆感溫變色物質(zhì)所不具備的。
微膠囊化的可逆感溫變色物質(zhì)稱為可逆感溫變色顏料(俗稱：溫變顏料,感溫粉或溫變粉)。這種顏料的顆粒呈圓球狀，平均直徑為2~7微米（一微米等于千分之一毫米）。其內(nèi)部是變色物質(zhì)，外部是一層厚約0.2~0.5微米既不能溶解也不會(huì)融化的透明外殼，正是它保護(hù)了變色物質(zhì)免受其他化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。因此，在使用中避免破壞這層外殼是十分重要的。
二、 熱敏變色顏料的類型
1、 熱消色型（R系列）：
在低溫時(shí)為有色狀態(tài)，當(dāng)溫度升至設(shè)定值時(shí)顏料從有色變?yōu)闊o色。它的變色溫度可根據(jù)用戶需要在-20～80℃ 范圍內(nèi)設(shè)定。 R系列變色顏料的品種最多，色譜齊全，是最常用的變色顏料系列。其色～溫關(guān)系曲線如圖1所示 ：
圖 1. R系列 色～溫關(guān)系曲線
圖 2. F系列 色～溫關(guān)系曲線
2、 熱發(fā)色型（F系列）：
其色～溫特性與R系列正相反。在低溫時(shí)為無色狀態(tài)，當(dāng)溫度升至設(shè)定值時(shí)顏料從無色變?yōu)橛猩�。它的發(fā)色溫度區(qū)間為：60～65℃。其色～溫關(guān)系曲線如圖2所示。
三、 感溫變色顏料的變色溫度
1、感溫變色溫度
實(shí)際上，感溫變色顏料的變色溫度不是一個(gè)溫度點(diǎn)，而是一個(gè)溫度區(qū)間，也就是從變色開始至變色結(jié)束所包含的溫度范圍（T0～T1）。這個(gè)溫度區(qū)間的寬度一般為4~6℃，有些變色精度較高的品種(窄區(qū)間品種，以“N”表示)其變色溫度區(qū)間較窄，只有2~3℃。 通常，我們將等速升溫過程中，變色基本完成時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度 T1定義為該感溫變色顏料的變色溫度。
2 、感溫變色循環(huán)次數(shù)
取少許被測(cè)變色顏料，用504環(huán)氧膠調(diào)勻，在白紙上刮樣(厚度0.05-0.08毫米)室溫20℃以上靜置一天。剪取10×30 mm紙樣。取600 mL燒杯二只，注入水。其水溫分別為被測(cè)樣品變色溫度區(qū)間上限（T1）以上5～20℃和下限（T0）以下不小于5℃（對(duì)于RF-65系列油墨，水溫分別定為T0=35℃，T1=70℃），并保持水溫。將試樣輪流浸入二個(gè)燒杯中，完成每次循環(huán)的時(shí)間為3~4秒鐘。觀察顏色變化并記錄可逆變色循環(huán)次數(shù)（通常，熱消色系列的變色循環(huán)次數(shù)大于4000—8000次）
四、 感溫變色顏料的使用條件
可逆感溫變色顏料本身是一個(gè)不穩(wěn)定體系（穩(wěn)定就難于變化），所以其耐光,耐熱,耐老化等性能遠(yuǎn)不及普通顏料,在使用中應(yīng)加以注意。
1、 耐光性
感溫變色顏料的耐光性較差，在強(qiáng)烈陽(yáng)光下暴曬下會(huì)很快褪色失效，因此其只適合在室內(nèi)使用。應(yīng)避免強(qiáng)烈陽(yáng)光和紫外燈光的照射，這樣有利于延長(zhǎng)變色顏料的使用壽命。
2、 耐熱性
感溫變色顏料在短時(shí)間內(nèi)可耐230℃高溫（10分鐘左右），可應(yīng)用于注塑和高溫固化。但變色顏料在發(fā)色狀態(tài)和消色狀態(tài)時(shí)的熱穩(wěn)定性不同，前者的穩(wěn)定性高于后者。另外當(dāng)溫度高于80℃時(shí)，構(gòu)成變色體系的有機(jī)物也會(huì)開始降解。因此變色顏料應(yīng)避免長(zhǎng)期在高于75℃溫度下工作。
