低温可逆变色涂料的研究

　第27卷　第1期湖　南　大　学　学　报　(自然科学版)V o1.27,N o.1　2000年2月Jou rnal of H unan U n iversity(N atu ral Sciences Editi on)Feb.2000

文章编号:100022472(2000)0120035205

低温可逆变色涂料的研究Ξ

胡智荣1,陈声宗1,钟旭东2

(1.湖南大学化学化工学院,湖南长沙　410082;2.佛山石湾园林陶瓷厂,广东佛山　528031)

摘　要:采用Co盐(CoC l2・2C6H12N4・10H2O)作为变色材料,无机非

金属材料(Si O2,CaO,M gO,A l2O3粉)作为填料,制成低温可逆变色涂料Λ

通过填料选择、变色温度、恢复原颜色时间的试验及涂料性能的检测,确定

了最佳涂料配方Λ

关键词:涂料;示温涂料;可逆变色

中图分类号:TQ637.5 文献标识码:　A

R esearch of R eversib le Changing2co lo r Coating

in the L ow er T em peratu re

HU Zh i2rong1,CH EN Sheng2zong1,ZHON G Xu2dong2

(1.Co llege of Chem istry and Chem ical Engineering,H unan U n iv,Changsha　410082,Ch ina;

2.Sh i w an Yuan lin Ceram ic Facto ry,Fu shan　528031,Ch ina)

Abstract:A low tem p eratu re reversib le changing2co lo r coating has been develop ed by u sing Co2salt(CoC l2・2C6H12N4・10H2O)as co lou r2changing sub stance,and ino rgan ic nonm etallic m aterials(Si O2,CaO,M gO,A l2O3)pow der as fillers.T he op ti m um coatings fo rm u lati on is determ ined by choo sing fillers,testing of co lou r2 changing tem p aratu re and co lou r2recovering ti m e as w ell as p ain t p rop erties.

Key words:coating;therm oco lou r reversib le;co lou r2changing

随着科学技术的迅速发展,工业上对温度的控制要求越来越高,特别是某些用一般测温仪器无法测量和高速转动难以测量的场合Λ例如,炼油装置的超温报警,通信电缆封接,非金属材料在尖端科学领域中如飞机的发动机涡轮叶片、火焰筒,返回式卫星与大气层摩擦产生的温度等等,迫切需要一种能自动显示温度的材料,以解决温度难以监测的问题Λ近几十年来,世界各国的科学界无不关注这一问题,因此,各种各样的致热变色(示温)涂料应运而生,广泛用于航空、电力、炼油、电子、机械、食品、卫生、医疗等各个领域Λ目前,德、英、美、日、俄等国家已经研制出一系列不同用途的变色涂料,在研究和应用方面处于领先地位,并正朝着低温(100℃左右)乃至零下低温方向发展,以满足工业和日

Ξ收稿日期:1999207210

作者简介:胡智荣(1943-),男,广东五华人,湖南大学副教授.

常生活各个领域的需要[1]Λ

我国对变色涂料的研究始于60年代,在研究和应用方面取得了可喜的进展,但是,其研究的产品大都属于高温不可逆变色涂料,至于低温可逆变色涂料研究还很少,几乎是空白[2]Λ

基于上述情况,本研究的目的是拟用无机盐为颜料,以无机非金属材料为填料,制成一种低温可逆变色涂料Λ

1　变色机理

变色涂料是由变色物质加上其它辅助成分制成的特种功能材料Λ这种材料具有颜色随温度而变化的特性Λ可逆无机变色涂料,从它的组成和性质来看,属于无机材料类,这种材料的可逆变色机理是利用某些变色材料在一定温度作用下其晶格发生位移,即由一种晶型转变为另一种晶型从而导致颜色改变,而当冷却到室温后晶型复原,

颜色也随之复原的原理[3]Λ由于变色材料晶格位移变化比温度变化慢,因而晶型改变所出现的颜色变化滞后于温度变化,而且晶型复原过程的颜色变化滞后现象更加明显Λ由于某些含结晶水的无机盐加热到一定温度后会失去结晶水而改变颜色,冷却后又能从空气中吸收水分形成结晶水,例如Co 盐,其化学反应方程式如下:

CoC l 2・2C 6H 12N 4・10H 2O CoC l 2・2C 6H 12N 4+10H 2O 粉红色 天蓝色

因此这种物质的变色其实质是络合物的配位数发生变化Λ这种物质受热后变色快,但颜色复原需要较长的时间和较高的空气湿度,称为有记忆功能的材料[4]Λ

2　实验所用主要原材料及辅助材料

2.1　主要原材料

漆基材料:醇酸清漆,工业级;变色材料:CoC l 2・2C 6H 12N 4・10H 2O ,化学纯;溶剂:二甲苯等,化学纯Λ2.2　辅助材料

Si O 2,CaO ,M gO ,A l 2O 3等粉末,工业级;助剂:化学纯Λ

3　工艺路线及填料选择

3.1　工艺流程的确定

实验采用工艺流程如图1Λ3.2　填料选择

取漆基材料5g ,颜料2g ,溶剂适量,分别用Si O 2,CaO ,M gO ,A l 2O 3粉末作填料,按上述工艺路线制成涂料,并检测其性能,

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