《热变色材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热变色材料（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划热变色材料不可逆温致变色材料制作实验记录十四一、温致变色的机理温致变色的机理很复杂，其中无机氧化物的温致变色多与晶体结构的变化有关，无机络合物则与配位结构或水合程度有关，有机分子的异构化也可以引起温致变色，能够随温度升降，反复发生颜色变化的称为可逆温致变色，而随温度变化只能发生一次颜色变化的称为不可逆热致变色。温致变色材料已在工业和高新科技领域得到广泛应用，有些温致变色材料也用于儿童玩具防伪科技中。四氯化铜二乙基铵盐在温度较低时，由于氯离子与二乙基铵离子中氢键较强和晶体场稳定化作用，
2、处于扭曲的平面正方形结构。随着温度升高，分子内振动加剧，其结构就从扭曲的平面正方形结构转变为扭曲的正四面体结构，相应地其颜色也就由亮绿色转变为黄色。可见络合物结构变化是引起系统颜色变化的重要因素之一。胆甾型液晶具有螺旋结构，随着温度的变化，螺距会发生变化，因而干涉光的波长随之而变，也就引起反射光波长变化，导致温致变色现象。低温、平行四边形、亮绿色高温、扭曲四面体、黄褐色二、仪器与药品仪器：台秤、锥形瓶、烧杯、量筒、抽滤泵、抽滤瓶、布氏漏斗、玻璃干燥器、温度计、示温儿童水杯或奶瓶、冰块试剂：二乙胺盐酸盐、异丙醇、CuCl2HO、无水乙醇、经活化的3A分子筛、凡士林、阿拉伯明胶、恒温乳液、固化剂1
3、.温致变色材料四氯化铜二乙基铵盐的制备称取盐酸二乙基铵溶于装有15ml异丙醇的50ml锥形瓶中，另取1个同样的锥形瓶，称取2HO，加3ml无水乙醇，微热使其全部溶解。然后将二者混合，加入3粒经活化的3A分子筛，以促进晶体的形成。用水冷却后析出亮绿色针状结晶。迅速抽滤，并用少量异丙醇洗涤沉淀，将产物放入干燥器中保存。2.温致变色现象的观察取上述样品装入一端封口的毛细管中墩结实，用凡士林把毛细管管口堵住，以防其中样品吸湿。用橡皮筋将此毛细管固定在温度计上，让样品部位靠近温度计下端水银泡。将带有毛细管的温度计一起放入装有约100ml水的150ml烧杯中，缓慢加热，当温度计高至4055时，注意观察变色
4、现象，并记录变色温度。然后从热水中取出温度计，室温下观察随着温度的降低样品颜色的变化，并记录变色温度，记录详细变化温度和颜色的差别报技术经理，。三、注意事项1、加热溶解时最好不要用水浴加热，以防止水蒸气进入影响结晶。2、在冰水中冷却结晶时用塞子将锥形瓶瓶口塞住，以防止水蒸气进入。3、在抽滤时最好在干躁条件下进行，因为产物易吸湿潮解。4、结晶比较难，所以在冷却结晶时可以加点晶种以促进晶体形成。5、再放入冰水中结晶，若还没有晶体产生，可用玻璃棒轻刮瓶壁，促进晶体形成。3A分子筛的活化在微波炉中以高温活化20分钟6、所有实验资料必须封存，上报技术主管。变色材料的技术普及软文XX-3-17变色材料是指
5、随着外界环境条件变化而发生颜色变化的物质。变色材料的应用非常广泛，如仪器的热敏记录材料、示温材料、自显照相材料等。变色材料在高新技术领域的应用也很多，如在光信息存储、非线性光学材料、军事伪装等方面扮演着越来越重要的角色。近年来，为了满足现代人们追求新、奇、特的审美观念，腾达印花涂料开始将变色材料用于日常生活的服装、服饰纺织品中，使服装、服饰在不同的条件下产生特殊的色彩变化，让人耳目一新；军事上利用这种色彩变化制造“变色龙”作训服，使之与环境背景色彩相吻合，达到伪装的目的。变色材料的分类1）光变色材料、2）热变色材料、3）电变色材料、4）湿变色材料，5）压敏变色材料、6）溶剂致变色材料等，光变色
6、材料早在世纪年代，人们就发现了某些固体和液体化合物具有光致变色的性能。光变色指在不同的光波诱导下，物种向其异构体转化而出现的变色的过程。物种和具有不同的吸收光谱和能级结构。撤去光源或者改换另一种光源，再转化成，颜色又回到初始色泽。这是因为，化合物在外部光源的刺激下，分子结构或电子能级发生变化，形成了吸收光谱不同于的化合物，发生颜色的改变；而在另一种光源或热作用下，又返回化合物，颜色又回到初始色泽。由于两种物质间的吸收光谱发生了变化，当该变化处于可见光区域时，就会产生发色与消色或一种颜色转变成另一种颜色的可逆变化，即光变色现象。有机光变色材料种类繁多，反应机理也不尽相同，主要包括：键的断裂，如螺
7、吡喃、螺噁嗪等；键的均裂，如六苯基双咪唑等；电子转移互变异构，如水杨醛缩苯胺类化合物等；顺反异构，如偶氮化合物等；氧化还原反应，如稠环芳香化合物、噻嗪类等；稠环化反应，如俘精酸酐类、芳基乙烯类等。下面介绍几种主要的有机类光致变色化合物。螺吡喃类螺吡喃结构是一类研究得比较多的有机光变色材料，在纺织品上应用的变色染料很多属于这种结构。通常螺吡喃结构上的螺碳原子，在紫外光的照射或加热下，由杂化转变为杂化，形成平面开环体，显示颜色。其变色机理如下：在紫外光照射下，无色螺吡喃结构中的键断裂开环，分子局部发生旋转且与吲哚形成一个共平面的部花青结构，吸收光谱相应红移而显色。在可见光或热的作用下，开环体又能回
8、复到螺环结构而消色。螺吡喃类化合物具有优良的光变色特性，但也具有耐疲劳性差、信息的保存性不太好、室温寿命短等缺点，其性能有待进一步提高。偶氮苯类偶氮苯类化合物光变色性能良好，并具有超高存储密度和非破坏性信息读出等特点。由于含有，形成顺反异构结构而引起光变色。光或热的作用可使顺式和反式偶氮苯之间发生转化，从而发生颜色的转化。反式结构一般比顺式结构稳定。俘精酸酐类俘精酸酐类是芳取代的二亚甲基丁二酸酐类化合物的统称。其变色机理为：整个分子由不共平面的酸酐部分和芳杂环部分构成，杂环上富含电子，可作为电子给体，对应的酸酐部分为电子受体，分子内部形成体系。当俘精酸酐受到一定波长的紫外光照射后，发生稠环化反
9、应：，成为共轭的有色体，其在可见光的照射下又发生逆反应而顺式旋转开环，重新生成无色体。俘精酸酐具有良好的热稳定性和抗疲劳性，室温下能循环万次。光敏变色纺织品主要用于娱乐服装、安全服和装饰品以及防伪制品等。如：腾达印花涂料将螺呋喃类光敏染料包覆于微胶囊中，用于恤衫的印花。在室内或暗处是无色的，视觉上没有图案，而在阳光下便呈现出五彩缤纷的色彩。热变色材料热致变色指物质在不同温度下发生颜色改变的现象。引起热致变色的原因有多种，如物质在不同温度下的晶型转变、结构转变等。热变色性质可分为可逆性和不可逆性两类。11）可逆性变色就是当材料温度达到或超过变色温度时，颜色即发生变化，而当温度降到变色温度以下时，
10、又回复到原来的颜色。纺织用变色材料主要是可逆性变色的。2）不可逆变色则是当材料受热到变色温度时，颜色发生变化后不再随温度下降而回复到原来的颜色。防伪上主要应用不可逆变色材料。液晶类液晶是介于固体和液体之间的一种物质形态。胆甾型液晶的热敏效应特别强，温度变色灵敏度可达，温度稍一变化，液晶颜色就作出相应的改变。其机理为：胆甾型液晶具有层状分子结构，层内分子长轴相互平行，各层分子轴向与邻层分子轴向都略有偏移，使得液晶分子呈螺旋状结构，因而表现出独特的光学性质。它对白光发生选择性吸收并反射某些波长的偏振光，表面反射和透过两种不同颜色的光，且颜色会随螺旋结构的伸长或缩短而变化。螺旋结构对外界因素非常敏感
11、，它的伸缩随温度而变化。因此，胆甾型液晶可在某一温度范围内，随着温度的变化，在整个可见光范围内进行可逆显色，即：红#黄#绿#紫。这种特性可用于纺织品热变色印花。例如应用胆甾型液晶于纺织品或服装上，随外界温度或穿着部位的不同，体温的变化引起服装颜色多变，产生了新颖的视觉效果.另据报道，国外已开发出专用于纺织品印花或染色的热变色液晶，变色温度在，变色的温度宽度可任意调节，颜色可连续变化，反应灵敏。用于纺织品印花的液晶主要是胆甾型的酯类化合物，如胆甾醇壬酸酯和胆甾醇油酸酯等。应用时可单用胆甾型液晶，也可将液晶与结构类似的非液晶的化合物混用。液晶类热敏变色材料的缺点主要在于价格昂贵。此外，它对化学物质
12、非常敏感，对纤维没有亲和力，容易降低变色效果。这些将使其在纺织品上的应用受到一定程度的限制。有机类热敏变色材料具有热致变色性能的三芳甲烷类、萤烷类、螺吡喃类等有机化合物，这种新型可逆热变色机理主要为：组成物中导致变化的可熔性化合物随着温度变化而熔化或凝固的同时，由于介质的酸碱变化或受热引起分子结构变化，从而产生物质可逆而迅速的变色，变色的关键是体系中的一个碳原子由杂化态转为杂化态，使原先被隔开的体系转变为完整的大体系使化合物从无色变为有色。有机类热敏变色材料也有缺点，如有些变色不明显，有些牢度不够理想。此外，它们的变色灵敏性也不如液晶，变色的温度宽度一般不大。但其最大优点是材料易得，加工难度相
13、对较小，所以用于一些要求不高的热变色印花。XX年，东莞腾达印花涂料公司开发了一种感温变色竹纤维。根据不同的用途可以选择不同的温度变化范围，如衬衫温度为208、变色织物在防护服装方面也有自己的独到之处，胆甾型液晶有根据气体的成分不同及浓度高低而改变其颜色的性质，而且变色反应极灵敏，用这种液晶处理的织物制成的防护服可以从颜色的变化上判断作业环境中有害气体的成分及浓度，保证作业人员的安全。电致变色材料电致变色是指物质在电化学的作用下发生颜色改变的现象。电致变色材料一般是由多层的原电池膜组成，这些膜在不变色的状态下应是透明的，并且变色是可逆的。当有电流通过时，电致变色膜产生颜色，变色的深度可由通过的电
14、流大小来控制，而且在切断电流后仍保持原来的颜色不变。要想使之褪色，只要加上反向电流即可。聚吡咯可从乙腈溶液中电化学聚合而得，双极化子是其稳定的载流子，其变色反应由无掺杂时的黄绿色转变为掺杂时的蓝紫色。湿敏变色材料颜色因水的润湿而变化的材料称为湿敏变色材料。由钴盐制成的无机涂料含六结晶水的氯化钴配合物，加热失去部分水分后变为二结晶水氯化钴，配合物的几何形状和配位体数目发生变化，引起吸收光谱变化，这种无机涂料的使用方法和普通涂料一样，与胶粘剂混合后用于纺织品的印花加工。腾达印花涂料的遇水变色浆在干燥时为白色，润湿后则显透明感而花形消失。如果用于毛巾、浴巾、手帕、泳装沙滩服等的印花，干燥时为白色，润
15、湿后显示各种颜色，获得别致的印花图案。变色材料在纺织品中的应用变色材料在纺织品中的应用，主要体现在变色纤维、变色染料两个方面。变色纤维所谓变色纤维是一种具有特殊组成或结构的、在受到光、热、水分或辐射等外界条件刺激后可以自动改变颜色的纤维。变色纤维目前主要品种有光变色和温变色两种。按生产工艺不同，变色纤维的制造技术主要包括溶液纺丝法、熔融纺丝法、后整理法以及接枝聚合法。溶液纺丝法与常规溶液纺丝法相近，但要在成纤的纺丝液中加入具有可逆变色功能的染料和防止染料转移的试剂即将变色化合物和防止其转移的试剂直接添加到纺丝液中进行纺丝。如由丙烯睛苯乙烯氯乙烯共聚物和变色类化合物组成的纺丝液在水浴中凝固成纤，经水洗得到光致变色纤维。该纤维在无阳光条件下不显色，在阳光或紫外线照射下显深绿色，可用于制作服装、窗帘、地毯和玩
