浅析示温涂料的变色示温机理及发展趋势
感温变色涂料介绍
说明及原理
定义：感温变色是一种随温度上升、 定义：感温变色是一种随温度上升、下降而反复改变颜色的微胶 囊颜料 。 物性： 感温变色产品微胶囊粉产品的粒径1～ 物性： 感温变色产品微胶囊粉产品的粒径 ～10µm，耐温温度 ， 最高为280℃，同时有很好的耐溶剂性和分散性。 最高为 ℃ 同时有很好的耐溶剂性和分散性。
感温变色涂料
颜色种类
• 各种感温变色颜料可以互相混合搭配使用以便调出所要的色彩。 各种感温变色颜料可以互相混合搭配使用以便调出所要的色彩。
红色 玫瑰红 桃红色 朱红色 橘色 黄色 黄绿色 草绿色
绿色
天空蓝 土耳其蓝
蓝色
深蓝色
紫萝兰
黑色
感温变色涂料
说明及原理
双色涂层的感温变化。 双色涂层的感温变化。
感温变色涂料
应用产业
涂料领域：适合各种塑料、五金制品的表面涂层。 包括 ABS、PE、PP、PS、PVC、EVA
感温变色涂料
应用产业
涂料领域：适合各种塑料、五金制品的表面涂层。 包括 ABS、PE、PP、PS、PVC、EVA
感温变色涂料
温度变化范围
• 根据温度不同大体分为低温变色（10℃左右）、手 根据温度不同大体分为低温变色（ ℃左右）、 感变色（30℃左右）、高温变色（40℃、50℃、 感变色（ 左右） 高温变色（ ℃ ℃ 60℃、70℃、80℃） ℃ ℃ ℃ •℃----33 ℃ ----33
浅析示温变色涂料的机理及发展趋势
１ 示 温 涂 料 变 色 机 理
原来 的物质 结构 ，分解 产物与原来 物质 的化 学性质
截 然 不 同 ，呈 现新 的颜 色 。同 时伴有 气体 放 出 ， 如 ＣＯ２Ｓ ， ＮＨ， 。 因此 可 以利用 这一 性质 达 ，Ｏ：Ｈ Ｏ， 等 到指示 温度 的 目的 。 （ ）升华 ４ 具 有升华 性质 的某些物质 与填料配 合显示 一种
温 目的 。
１ ． 逆型示 温涂料 的示温原理 ３可 （ ）晶型转 变 １
无 色透明 ． 融前后 可 以产 生较 大的 色差 ． 而使涂 熔 从
层在 很小 的温度 间隔 内瞬时反 映出温度 的变 化阁 。 １ ． 可逆型 示温涂 料 的示 温原理 ２不 （） １ 固相反应 固相反 应也是 涂料变 色 的一种原 理 ，利 用 ２ 种
关 键词 ： 示温涂 料 ； 变色机 理 ； 响 因素 ； 影 发展趋 势
Ｓ ｍ ｐ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓ ｔ ｓ ｏ ｏ ａｔｏ Ｍ ｅ ｈａ ｉ ｍ ＆ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔＴｒ ｎｄ ｏ ｈｅ Ｔｈｅ ｍ ｏ ａｉ ｉ ｌ ａ ｙ ｉ ｈｅ Ｄｉｃ ｌ ｒ ｉ ｎ ｃ ｎ ｓ ｖｌｐ ｎ ｅ ｆｔ ｒ ｐ ｎｔ
ＫＡ Ｎ Ｇ ｅ Ｗ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｔｗ ａ ｒ ｓｎｔｄ ｔ ｉｃ ｌ ｒｔｏ ｅ ｈ ｎ ｓ ｎｄ ｐ ｒｐ ｅ ａ ｎ ｕ ｎｃｎ ａ ｔ ｒ ｏ ｈ ｈｅｍ ｏ ａｎ ． ｓｒ ｃ ：Ｉ ｓｐ ｅ ｅ ｅ ｈｅ ｄ ｓ ｏ ｏ ａｉ ｎ ｍ ｃ ａ ｉｍ ａ ｅ ｈ ｒｌｉ ｆ ｅ ｉ ｇ ｆｃ ｏ ｆｔ ｅ ｔ ｒ ｐ ｉ ｔ ｉ ｌ Ｍ ｅ ｎ ｈｌ ，ｉ ｗａ ｒ ｐ ｃｅ ｈ ｅ ｅｏ ａｗ ｉ ｔ ｅ ｓｐ ｏｓ ｅ ｔｄ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｒ ｎ ｆｔ ｈ ｒ ｏ ａｎｔｉ ｈ ｓａ ｔ ｌ． ｎｔｔｅ ｄ ｏ ｈｅ ｔ ｅ ｍ ｐ ｉ ｎ ｔ ｉ ｒｉ ｅ ｃ
感温变色粉——精选推荐
感温变色粉：又称热变色粉、热敏色粉，示温色粉、感温粉，是一种能随温度变化而发生颜色变化的特种颜料，可用于制作防伪油墨（丝印、胶印、凹印、柔印）、涂料及注塑等用途。
感温变色油墨：又称热变色油墨、热敏油墨、温变油墨、示温油墨、感温油墨，是一种能随温度变化而发生颜色变化的特种油墨。
利用温度的差异控制颜色的改变，可用于网版、凸版、凹版和平版各类印刷，可印刷于纸张、织物、薄膜、玻璃、木材、陶瓷等材料表面。
一、变色的形式随着温度的变化而改变自身的颜色：当环境低于设定温度时，产品显示为有色，当环境高于设定温度时，产品显示变为透明或浅色，当环境温度重新下降时，产品又可以恢复原有颜色。
二、变色温度的设定感温变色产品的激发温度可以设定在5°C-70°C之间，本公司的温变颜料有低温到高温多种温度区间，根据温度不同大体分为低温变色（10℃左右）、手感变色（30℃左右）、高温变色（40℃、50℃、60℃、70℃）等材料；低温系列：8°C-25°C，用作制冷温度范围应用，如冷饮餐具，食品标签及冰淇淋包装，又称冷变系列.体温系列：30°C-40°C，在室内环境温度下显示正常颜色，当和人体接触或与呼吸接触时颜色改变. 常用于包装和互动产品，又称手感系列。
高温系列：40°C-70°C，当达到使人体皮肤疼痛的过高温度时颜色改变，主要用于安全标签、微波产品、热饮食品标签，餐具，又称热变系列。
三、标准13色各颜色可相互混合，也可添加其他染料或颜料。
四.感温变色产品的保存和使用条件:温变颜料本身是一个不稳定体系（稳定就难于变化），其耐光,耐热等性能远不及普通颜料,在保存和使用中应加以注意.本产品应置于阴凉、干燥和全避光条件下保存, 使用应避免强烈阳光和紫外灯光的照射。
变色颜料在发色状态和消色状态的热稳定性不同，在发色状态时的稳定性高于消色态，所以，变色温度较低的品种应放在冷柜中保存。
变色涂料
影响因素
☆外界因素： 涂层厚度、温度、湿度、光照等 ☆内在因素：
溶剂的选择、颜料分散程度、粘度等
变色涂料应用范围
变 色 汽 车 伪 装 军 事 设 备
伪装以逃避间谍卫星侦察
在 家 电 装 饰 上 的 应 用
参考文献
1.《变色龙涂料在家用电器装饰中的应用》陈伟，彭坚 广州电器 科学研究所，广州 510300 2.《示温涂料的研制和应用》 杨兴武 2003，17（4）;43-45 3.《示温涂料的变色原理及应用进展》 李昕（海军工程大学天 津校区帆缆勤务系，天津300450） 4.《示温涂料的研究现状和发展趋势[J] 》 陈立军，沈惠芳，黄 洪，等．．热固性树脂，2004，19（4）：36－40. 5.《涂料化学》第二版 洪啸吟 冯汉保编著
CoCl2. ．C6H12N4．10H2O 粉红色 CoCl2. ．2C6H12N4+10H2O 天蓝色
HgI2
HgI2
3.互变异构
一些有机染料在温度变化时改变其互变异构反 应的平衡，导致颜色改变
不可逆型变色
1、升华：具色的颜料在加热到一定温度时，可从漆膜中逸出，如： 靛蓝在240 ℃左右时，便可升华，漆膜就失去蓝色。 2、在一定温度下带色的无机或有机颜料，由于不可逆的热分解反 应而展现新的颜色。如：
¤ 湿度：湿度的影响主要指失去结晶水引起变色，在湿度很大的场
合下很难失水发生变色。
¤ 光照：示温涂料在太阳光长时间照射下，未经加热，会逐渐变色 ¤ 压力：一般在长压下使用，当压力明显改变时，变色也随之改变 ¤ 涂层厚度：一般涂层越厚，变色温度越高。涂层厚度一般以2040um为宜。
超温 报警
大面积物 体及高速 运动物体 表面温度 分布测量
温度变色粉,温度变色油墨,温度变色油漆-详解
感温变色粉简介感温变色材料:均为世界级原料，是一种随温度的上升、下降而反复改变颜色的微胶囊材料。
感温变色粉别名感温变色粉又叫：温度变色粉，热敏变色粉，遇温变色粉，温变粉等。
感温变色材料详细介绍感温粉主要用途陶瓷马克杯、印刷、纺织印染、塑料射出、塑料押出、各种礼赠品、广告宣传品、儿童玩具、热转印贴纸、印花产品等。
温变衣服产品描述一、原理是微胶囊包裹着隐形材料、色形成剂及控温剂，籍由不同的控温因子材料选择，可制作成不同温度区间的变色的色料。
二、产品描述A、变色原则：低温有色而高温无色。
B、可提供的产品范围：-15°C~70°C。
温度，可自行调整。
C、基本颜色：各温度可提供15色（70℃仅提供黑色及深蓝色）各色可相互混合，亦可添加其他色料调色。
使用说明A、产品形态及适用：水乳液主要适用于水性的油墨涂料、微胶囊粉主要适用于油性的油墨涂料、色母粒主要适用于塑胶的射出、押出。
B、感温微胶囊粉(俗称：温变颜料,感温粉或温变粉)：其粒径为3—10um具有很好的耐溶剂性和分散性，适合用于油墨、涂料及塑胶（可以混入和PE、PP、PS、PVC、PVA、PET、Nylon一起射出、押出0.5% w/w-0.7% w/w）的射出、押出。
，耐温温度最高为230度.C、感温水乳液：其平均粒径为3—10um，是一种含有微胶囊的水性分散剂，适用于水性的油墨及涂料。
储存期间有凝集分层属正常现象。
D、感温色母粒：是含有12-18%的微胶囊材料，不同色系的微胶囊材料色彩强度不同，用于塑胶的射出、押出产品使用比例需要自行调整。
分散使用容易，可以直接用于塑胶射出及押出。
E、感温变色油墨：主要适用于印刷、陶瓷、纺织等。
1、干燥方式：（自干、烤干、UV固化），使用时可用相应的稀释剂稀释。
（也可定制水性油墨，并用水稀释）印刷背景建议使用白色或浅白色系，可提高颜色变化的差异度。
2、网版选择：网目大小选择在150目~200目之间。
热敏涂料
3）溶剂 选用适当的溶剂可以调节示温涂料漆浆 的理想粘度，以便于施工，使被涂物表面得到均 匀的涂层。根据挥发速度和与漆基的溶解性，常 用的溶剂有醇、酮、酯及苯类等。 4）填料 填料起助色作用，克服涂料中颜料的沉淀， 弥补固体组分的不足，降低涂料成本。填料在温 度作用下，某些活化元素对变色颜料能起一种催 化或抑制作用，因此当加入不同填料时，会导致 变色温度升高或降低。一般为用耐热性较强的白 色粉末，如氧化锌、氧化钙、二氧化钛、二氧化 硅、碳酸钡、碳酸镁、高岭土、滑石粉等。
热敏涂料又称为示温涂料 ，是一种新型的特殊 涂料 （Temperature–sensitive paint/coating） 广泛应用于超温报警、物体大面积表面温度分 布的测量、非金属材料的温度测量、指示消毒 灭菌的温度以及作为防伪标志等。 示温涂料是利用在特定的温度范围内，有明显 的颜色变化或者熔融状态时发生颜色变化的化 合物作为颜料，以温度测定为目的的一类专用 涂料。
1）晶型转变型
有些变色颜料是一种结晶物质，在一定温度作用 下其晶型发生转变，从而导致颜色的改变。当冷 却至室温，晶型复原，颜色也随之复原。（可逆）
2）PH值变化型
某些物质与高级脂肪酸混合，并加热到一定温度 时，酸中离解出的羧酸质子活化，与某种物质作 用出现明显的颜色变化。一旦冷却，羧酸质子复 原，物质颜色也随之复原。（可逆）
5）热分解型
无论是有机物还是无机物，在一定的温度和压力 下，大部分能发生分解反应。这种分解反应破坏 了原来的物质结构，分解产物与原来物质的化学 性质截然不同，呈现新的颜色。同时伴有气体放 出，如 CO2 H 2O SO3 等（不可逆）
6）氧化型
物质在氧化气氛下加热，可以发生氧化反应生成 一种与原组成截然不同的物质，同时产生一种新 的颜色（不可逆）
涂料热敏涂料的概述、变色原理，常见种类、应用领域及使用问题解决
涂料热敏涂料的概述、变色原理，常见种类、应用领域及使用问题解决热致变色油墨又称温变油墨、示温油墨、热敏油墨。
它可以随环境温度的变化而迅速改变颜色，从而使被着色物体具有动态变化的色彩效果。
热敏（温变）油墨的变色原理:热敏（温变）油墨是指在温度变化（升温或降温）时，所印刷的图文信息能够根据不同的温度而表现出不同颜色效果的油墨。
热敏油墨的主要组分是变色颜料、填料和连结料。
其变色功能主要取决于变色颜料，颜料加热前后出现的颜色变化截然不同，并以此作为判断票证真伪的依据。
众所周知，颜料受热发生颜色变化的品种不胜枚举，但作为热敏油墨的颜料必须具备下列条件：1 ）对热作用要敏感，在常温下有固定明显的颜色，且达到预定温度时变色迅速；2 ）有明显的变色界限，即变色温度区间要窄，变色前后色差要大；3 ）受外界环境影响要小，在光照、潮湿气候条件下性能稳定，不分解、不退色；4）印刷性能好，如颜色、着色力、迅速干燥能力、遮盖力、耐光、耐热、耐酸、耐碱、不渗印等；5）检验方便，对于热致变色防伪标识，检验时需要热源，常见的有打火机、火柴、手温、摩擦等，因而变色温度要选择合适。
热敏性油墨的两个有代表性的例子是液晶和白染料性热敏油墨。
热敏性油墨比较常用的是液晶型的，目前液晶被应用在很多产品上，包括鱼缸里的温度计、压力测试计、体温计。
但是液晶型的油墨生产很难控制，而且还要求很高的专业操手。
我们来看一下另外一种热敏性油墨—白染料性热敏油墨。
白染料性热敏油墨由于改变油墨颜色的方式很独特，它们的应用也很广泛，其中有安全印刷，新型图文标签、产品商标、专用广告以及纺织品。
另外它还有很多别的用途，例如用在一些特殊功能印刷上。
当糖浆被加热到一定温度时，糖浆的标签就会有特殊的变化。
白染料性热敏油墨在正常温度下，它显现的是一种颜色，当被加热以后，它就会变成无色。
3~6 ℃改变就会产生一个颜色变化，这样白染料就适合了一些新的项目以及不要求显示精确温度变化数据的产品。
可逆变色建筑涂料
可逆变色建筑涂料简介：可逆变色建筑涂料是利用热致变色材料制成的一种功能性涂料，也称示温涂料，其基本特性是当涂层能够达到一定温度后，涂料颜色改变，当温度降低后又恢复原有的颜色。
该类涂料用于娱乐场所、酒店、宾馆、餐厅、会议厅以及家庭居室的内墙装饰的点缀，有其独特的装饰功能作用。
变色原理：可逆变色涂料的变色是由于涂料中使用了能够在一定温度下发生颜色变化的可逆变色颜料。
变色颜料在一定温度下发生的变色赋之于涂膜。
当可逆变色涂膜受热达到一定温度时，由于涂料中的颜料发生物理、化学变化，如晶格转变、结晶水的得失、配位体的几何构型的变化、pH值变化、电子得失、液晶型高分子体系变化等，都可能引起颜料的颜色发生变化。
当温度降低后颜料又能够恢复成原有的颜色。
对于无机类可逆热致变色颜料，其变色机理主要是晶型转变、结晶水的得失和配位体的几何构型的变化等。
①晶型转变许多无机颜料具有晶体结构，在一定的温度作用下其晶格可能会发生晶型的转变，因为同一种物质在不同晶型时具有不同的颜色，从而导致颜料产生颜色变色。
而当温度发生变化（减低）时，晶型又转变回来，颜色也随之而变。
例如碘化汞（HgI2），常温下呈正方晶体结构，为红色，当加热到137 ℃时转变成斜方晶体结构，为青色。
冷却到室温后晶型又转变为正方形，复又变为红色。
如图1所示：②失去结晶水含有结晶水的物质加热到一定温度时会失去结晶水，从而引起颜色的变化；当冷却时物质物质又从环境中吸收水而重新含有结晶水，变化的颜色又转变回来。
该过程的示意如图2所示。
利用物质结晶水的得失变化所发生的颜色变化能够得到可逆变色颜料。
例如，粉红色的氧化钴·六亚甲基四胺，加热到一定温度（35 ℃）时失去结晶水而改变颜色，冷却后又能够从空气中吸收水分并结合结晶水而恢复原来的颜色。
反应的方程如下：这种颜料变色的实质是化合物失去配位体的分解反应，当环境中有足够的配位体存在时，能够进行逆向反应，但颜色复原需要较长的时间和较高的空气湿度。