示温涂料的研究现状及发展

湖南理工学院

精细化工课程考核论文

示温涂料的变色机理及应用进展

姓名:米庆芳

学号：14111700401

班级：11化学（化学）

示温涂料的变色机理及应用进展

摘要：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。示温涂料在一定的条件下，当加热到某一温度时，会出现某一颜色变化，由此可确定该涂料的指示温度。示温涂料可用于航空、电子、炼油、电力、机械等各个工业领域。本文介绍了示温涂料的变色机理，应用现状，并展望了示温涂料的发展趋势。

关键词：示温涂料；变色机理；应用；发展趋势

Application Development and Discoloration Mechanism of the Temperature Indicating Coatings

Abstract: Temperature indicating paint is utilized in a specific temperature range, a clear color change occurs when the molten state or a compound as a pigment color change, for the purpose of measuring a temperature of a class of special coatings. Thermopaint under certain conditions, when heated to a temperature, a color change will occur, thereby to determine an indication of the temperature of the coating. Thermopaint can be used in various industrial fields in aviation, electronics, oil refining, electric power, machinery and so on. This paper describes the mechanism of temperature indicating paint color, application status, and the development trend shows temperature coatings.

Keywords:thermopaint；discoloration；application；development trend

目录

1 示温涂料变色机理 (4)

1.1熔融型示温涂料的示温原理 (4)

1.2不可逆型示温涂料的示温原理 (4)

1.3可逆型示温涂料的示温原理 (5)

1.4有机变色涂料的机理 (5)

2 示温涂料的应用 (6)

2.1超温报警 (6)

2.2大面积表面温度的测量 (6)

2.3 防伪作用 (7)

2.4 建筑装饰 (7)

2.5 非金属材料的温度测量 (7)

2.6 指示消毒灭菌的温度 (8)

3 示温涂料的发展趋势 (8)

3.1 开发测量精度高的示温涂料 (8)

3.2 改性现有的低温示温涂料 (8)

3.3 拓展示温涂料的新用途 (8)

3.4 丰富熔融型示温涂料的品种 (9)

3.5 发展环境友好型示温涂料 (9)

3.6 加强变色材料的基础研究 (9)

4 结束语 (9)

参考文献 (9)

0 示温涂料的概述

示温涂料是利用涂层颜色变化来指示物体表面温度及温度分布的专用涂料。在一定条件下，将示温涂料加热到一定温度，会出现某一颜色变化，由此可确定该涂料的指示温度。根据示温涂料变色后出现颜色的稳定性，可分为可逆示温涂料和不可逆示温涂料。可逆示温涂料是指受热到某一温度时，涂料颜色发生变化，冷却后能恢复原状的涂料。不可逆示温涂料是指受热到某一温度时，涂料颜色发生永久性变化，冷却后不能恢复原状的涂料。示温涂料受热过程中，只发生1次颜色变化，称为单变色示温涂料；出现2次或2次以上颜色变化，称为多变色示温涂料。

示温涂料的研究和应用在国外已有五六十年的历史。德国的IG公司在第二次世界大战前首先使用了示温涂料，之后，英国、美国、俄罗斯和日本也相继研制出各种各样的示温涂料示温涂料的发展初期主要以不可逆示温涂料为主，主要用于炼油装置中作超温报警涂料、航空工业中用来指示材料的表面温度分布。20世纪80年代以后，示温涂料逐渐转向低温及可逆示温涂料的研究，并趋向于日常应用[1]。

1 示温涂料变色机理

1.1熔融型示温涂料的示温原理

结晶有机化合物具有在某一固定温度下从不透明的固态转变为透明的液态(熔态) 的基本特征。当涂层干燥成膜以后，微细的结晶有机化合物颗粒在其中对白色光产生漫散射,从而使涂层显示高度的白色。一旦涂层受热达到结晶有机化合物的熔点时，该化合物的晶架破坏，晶体质点做无规则的运动，因此导致结晶固体变为透明的液体(熔融始终温度不超过2℃），涂层的颜色也相应地由白色迅速转变为无色透明。熔融前后可以产生较大的色差。从而使涂层在很小的温度间隔内瞬时反映出温度的变化[2]。

1.2不可逆型示温涂料的示温原理

1.2.1固相反应

固相反应也是涂料变色的一种原理，利用2种或2种以上物质的混合物，在特定温度范围内发生固相间的化学反应,并生成一二种或更多种新物质。从而显示与原来截然不同的颜色以此指示温度。

1.2.2氧化反应

物质在氧化气氛下加热，可以发生氧化反应，成一种与原组成截然不同的物质，新的颜色,达到指示温度的目的。

1.2.3热分解