[发明专利]寿命长色差大有机可逆热致变色微胶囊及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到有机可逆热致变色微胶囊及制备方法，特别涉及到丙烯酸酯基壁材的有机可逆热致变色微胶囊及制备方法，属精细化工领域。

背景技术

有机可逆热致变色材料是指一种当温度高于或低于特定温度时，颜色能够发生变化的功能材料，且有记忆功能，可反复使用。基于电子得失机理的有机可逆热致变色材料一般由发色剂、显色剂、溶剂组成，发色剂决定变色材料体系的颜色，颜色深浅主要由显色剂决定，溶剂性物质起到调节变色体系变色温度的作用。

由于电子给予体类染料组成的有机可逆热致变色复配物的色彩鲜艳、变色灵敏，价格低于液晶材料，因而在纺织品印染、印刷油墨、防伪、示温材料、涂料中得到了一定应用，但其主要缺点是在发生颜色变化时，其中的溶剂会从固体变为液体或从液体变化固体，因而易受环境影响，遇到强酸时，会失去变色可逆性，遇到强碱时，强碱会与弱酸性显色剂反应，也会失去变色可逆性，可能会在某些有机溶剂中溶解，因而要求将有机可逆热致变色复配物与使用环境隔离开来，隔离开的一种方法就是使用高分子材料将有机可逆热致变色材料包裹起来，得到含有有机可逆热致变色材料的微胶囊，这个制备过程也称为微胶囊化，微胶囊中的有机可逆热致变色复配物称为芯材，将芯材包裹起来的高分子材料称为壁材，要求壁材能耐强酸强碱和有机溶剂，不易降解，壁材透明，吸光率低，可以防止对有机可逆热致变色材料变色敏锐性和鲜艳性的影响。

制备有机可逆热致变色微胶囊的文献很多，但壁材种类不多，中国专利CN102477290公开了一种热敏变色材料微胶囊及其制备方法，壁材原料是蜜胺树脂预聚体，中国专利CN102807853公开的的壁材是苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物与脲醛树脂预聚物形成的包壁体系，虽然脲醛树脂蜜和蜜胺树脂密封性较好，但其透光性差，导致脲醛树脂和蜜胺树脂作壁材的有机可逆热致变色材料微胶囊，发生颜色变化时色差小；由于脲醛树脂或蜜胺树脂与热致变色复配物存在不相容的问题，导致有机可逆热致变色微胶囊在经历温度变化后会很快失去变色性能，使用寿命短；另外无论是脲醛树脂还是蜜胺树脂，在使用过程可能会有甲醛释放出来，而甲醛是公认的致癌物质；其它常见壁材有明胶，虽然明胶的透光性优于脲醛树脂、蜜胺树脂，但受明胶性质限制，其稳定性较差，容易降解。现有的基于电子得失机理的有机可逆热致变色复配物，大多使用双酚A作显色剂，双酚A是内分泌干扰物，在自然界及环境中积累会产生严重的环境及生态问题。

因此本发明的一个目的是提供一种色差大或者说颜色变化明显、热致变色性能稳定或者说寿命长、不含双酚A、不会释放甲醛的有机可逆热致变色微胶囊，本发明的另一个目的是提供制备有机可逆热致变色微胶囊的方法。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明公开一种寿命长色差大有机可逆热致变色微胶囊及其制备方法。

寿命长色差大有机可逆热致变色微胶囊，由芯材和包裹芯材的壁材构成，其中的芯材是含有隐色染料、显色剂、溶剂的有机可逆热致变色复配物，壁材由单体混和物经聚合后得到，构成壁材的混和物是：

单体甲：重量百分比30～95％丙烯酸酯或/和甲基丙烯酸酯，

单体乙：重量百分比5～70％二乙烯基和/或多乙烯基单体混和物，

单体丙：重量百分比0～10％丙烯酸和/或甲基丙烯酸，

有机可逆热致变色微胶囊吸光度大于0.4，有机可逆热致变色微胶囊至少能经历360次热循环实验，其吸光度衰减度小于30％；

单体甲优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯；单体乙优选二乙烯苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯。

有机可逆热致变色复配物的发色剂优选3，3-双(4-二甲氨苯基)-6-二甲氨基苯酞(CAS号：1552-42-7，结晶紫内酯))，显色剂优选4，4′-二羟基二苯砜(CAS号：80-09-1，双酚S)，溶剂选择1-十二烷醇、1-十四烷醇、1-十六烷醇、1-十八烷醇中的一种。

有机可逆热致变色复配物中3，3-双(4-二甲氨苯基)-6-二甲氨基苯酞、显色剂、溶剂的重量比优选1∶(1～6)∶(50～250)。

有机可逆热致变色复配物芯材重量与单体混和物重量和之比优选1∶(0.8～2.4)。

有机可逆热致变色微胶囊粒径在40～600微米。

寿命长色差大有机可逆热致变色微胶囊制备方法包括如下步骤：

a)在单体甲或单体甲和单体丙混和物中加入油溶性引发剂预聚，