專利名稱：一種可逆熱致變色的材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及ー種可逆熱致變色的材料及其制備方法
背景技術：
熱致變色材料是指在一定溫度范圍內，其顏色隨溫度的改變而發生明顯變化的功能材料，無論在基礎制備和實際應用方面都引起了人們的廣泛關注。目前熱致變色材料已被廣泛應用在包括食品包裝、紡織產業、塑料用品等許多領域。目前，熱致變色材料可分為無機、有機、液晶、聚合物以及生物大分子等多種類型。專利ZL 01823268描述了ー種采用無機金屬氧化物制備的熱致變色材料，其主要變色溫度在20(T400°C，且采用的元素多為鎘，汞等重金屬化合物，對環境有危害。專利CN1546603以中性紅為發色劑，六次甲基四胺或氯化亞鐵為顯色劑，制備ー種可逆熱致變色 材料，其變色溫度在71°C左右。專利CN1930005則利用給電子化合物和電子接受化合物的配對，并利用顔色顯色劑制成了可逆的熱致變色材料。當溫度加熱到顯色劑的熔點以上吋，則材料的顔色會發生變化，如果溫度降低到顯色劑的熔點以下，則材料會恢復原來的顔色。熱致變色材料的制備雖然受到了人們的廣泛重視，但仍有一些問題需要解決。比如目前使用的電子給予體和電子接受體化合物的毒性都比較大，對環境有污染。對變色溫度的控制也在向低溫方向發展，比如在人體體溫的范圍內(3(T40°C)變色。
發明內容
本發明的目的為了解決上述的技術問題而提供ー種可逆熱致變色的材料，該材料具有對環境污染少，變色溫度及變色范圍均可調且制備方法簡單。本發明的技術原理
選擇價錢便宜的具有酯類結構和內酰胺類結構的物質作為發色劑，硼酸作為顯色劑以降低感溫變色材料的毒性并使得變色材料的性能更良好，采用適用較為廣泛的十四醇和草酸等為溶劑并降低感溫變色材料的變色溫度。通過改變電子給體和溶劑的種類、電子給體、電子受體和溶劑間的配比和反應溫度等實現對可逆熱致變色材料的變色溫度的調節以及復色時間長短的控制。本發明的技術方案
ー種可逆熱致變色材料，按重量份數計算，其原材料組成及含量如下
電子給體化合物O. 25^8份
電子受體化合物35(Γ400份
溶劑100份
所述的電子給體化合物為羅丹明B、溴甲酚紫或羅丹明B與溴甲酚紫組成的混合物；
所述的電子受體化合物為硼酸；
所述的溶劑為草酸、十四醇或草酸與十四醇組成的混合物。上述的可逆熱致變色材料的制備方法，步驟如下將電子給體化合物、電子受體化合物和溶劑進行混合后得到混合物，再進行研磨至該混合物顔色、相態均一為止，即可得到可逆熱致變色材料。本發明的有益效果
本發明的ー種可逆熱致變色的材料，所選的原材料對環境無毒，污染性小，價錢便宜，因此具有對環境污染小，生產成本低的特點。進ー步，通過改變電子給體化合物和溶劑的種類、電子給體、電子受體和溶劑的配比和反應溫度等實現對可逆熱致變色材料變色溫度的調節以及復色時間長短的控制。另外，本發明的ー種可逆熱致變色材料的制備方法簡單，即通過簡單的室溫機械研磨法即可制備。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明進ー步闡述，但并不限制本發明。本發明所用的各種原料的規格及生產廠家如下
羅丹明B,分子式=C28H31C1N2 O3 ;分子量:479. 01 ;分析純，國藥集團化學試劑有限公
司；
溴甲酚紫，分子式X21H16Br2O5S ;分子量540. 22 ;分析純，國藥集團化學試劑有限公
司；
硼酸，分子式=H3BO3 ;分子量61. 83 ;分析純，國藥集團化學試劑有限公司；
草酸，分子式=C2H2O2 · 2H20 ;分子量126. 07 ;分析純，來源國藥集團化學試劑有限公
司；
溶劑十四醇，分子式=C14H3tlO ;分子量214. 39 ;分析純，來源國藥集團化學試劑有限公司。實施例I
ー種可逆熱致變色材料A，按重量份數計算，其原材料組成及含量如下
電子給體化合物 O. 25份 電子受體化合物350份
溶劑100份
所述的電子給體化合物為羅丹明B ；
所述的電子受體化合物為硼酸；
所述的溶劑為草酸。上述的ー種可逆熱致變色材料A的制備方法，具體如下
即將羅丹明，草酸，硼酸放入研缽中進行混合后得到混合物，再進行研磨至該混合物顏色、相態均一，約lh，即得到可逆熱致變色材料A。實施例2
ー種可逆熱致變色材料B，按重量份數計算，其原材料組成及含量如下
電子給體化合物O. 5份
電子受體化合物350份
溶劑100份
所述的電子給體化合物為羅丹明B ；所述的電子受體化合物為硼酸；
所述的溶劑為草酸。上述的可逆熱致變色材料B的制備方法，步驟如下
將羅丹明，草酸，硼酸放入研缽中進行混合后得到混合物，再進行研磨至該混合物顏色、相態均一，約lh，即得到可逆熱致變色材料B。實施例3
ー種可逆熱致變色材料C，按重量份數計算，其原材料組成及含量如下
電子給體化合物I份
電子受體化合物350份
溶劑100份
所述的電子給體化合物為羅丹明B ；
所述的電子受體化合物為硼酸；
所述的溶劑為草酸。上述的可逆熱致變色材料C的制備方法，步驟如下
將羅丹明，草酸，硼酸放入研缽中進行混合后得到混合物，再進行研磨至該混合物顔色、相態均一，約lh，即分別得到可逆熱致變色材料C。實施例4
ー種可逆熱致變色材料D，按重量份數計算，其原材料組成及含量如下
電子給體化合物I. 5份
電子受體化合物350份
溶劑100份
所述的電子給體化合物為羅丹明B ；
所述的電子受體化合物為硼酸；
所述的溶劑為草酸。上述的可逆熱致變色材料D的制備方法，步驟如下
將羅丹明，草酸，硼酸放入研缽中進行混合后得到混合物，再進行研磨至該混合物顔色、相態均一，約lh，即得到可逆熱致變色的材料D。上述實施例I、實施例2、實施例3及實施例4所得的ー種可逆熱致變色材料A、B、C、D中在60°C的水浴中變色性能如下表
可逆熱致變色材料I羅丹明硼酸草酸I顏色變化 I復色時間(S)I復色后顏色
A0.25:350:100淡紫-粉紅49紫色
BO. 5:350:100紫色-粉紅 57紫色:
C1:350:100紫色-紅 43紫色:
D11. 5:350:1001 色-紅]79J紫色
從上表中可以看出，實施例3中，當羅丹明硼酸草酸=1:350:100時，所制備的可逆
熱致變色材料C復色時間短且顏色變化明顯。以上述實施例3所得的可逆熱致變色的材料C為例，觀察其在不同變色溫度下的
變色性能，具體如下表
變色溫度rc) 丨|頁色變化丨享色時間(S)
45紫色-灰紫色95
55_1 色-淡粉色丨§6_
權利要求
1.一種可逆熱致變色材料，其特征在于按重量份數計算，其原材料組成及含量如下 電子給體化合物O. 25^8份 電子受體化合物35(Γ400份 溶劑100份 所述的電子給體化合物為羅丹明B、溴甲酚紫或羅丹明B與溴甲酚紫組成的混合物； 所述的電子受體化合物為硼酸； 所述的溶劑為草酸、十四醇或草酸與十四醇組成的混合物。
2.如權利要求I所述的一種可逆熱致變色材料，其特征在于按重量份數計算，其原材料組成及含量如下 電子給體化合物O. 25份 電子受體化合物350份 溶劑100份 所述的電子給體化合物為羅丹明B ； 所述的電子受體化合物為硼酸； 所述的溶劑為草酸。
3.如權利要求I所述的一種可逆熱致變色材料，其特征在于按重量份數計算，其原材料組成及含量如下 電子給體化合物O. 5份 電子受體化合物350份 溶劑100份 所述的電子給體化合物為羅丹明B ； 所述的電子受體化合物為硼酸； 所述的溶劑為草酸。
4.如權利要求I所述的一種可逆熱致變色材料，其特征在于按重量份數計算，其原材料組成及含量如下 電子給體化合物I份 電子受體化合物350份 溶劑100份 所述的電子給體化合物為羅丹明B ； 所述的電子受體化合物為硼酸； 所述的溶劑為草酸。
5.如權利要求I所述的一種可逆熱致變色材料，其特征在于按重量份數計算，其原材料組成及含量如下 電子給體化合物I. 5份 電子受體化合物350份 溶劑100份 所述的電子給體化合物為羅丹明B ； 所述的電子受體化合物為硼酸； 所述的溶劑為草酸。
6.如權利要求I所述的一種可逆熱致變色材料，其特征在于按重量份數計算，其原材料組成及含量如下 電子給體化合物8份 電子受體化合物400份 溶劑100份 所述的電子給體化合物為羅丹明B與溴甲酚紫按重量比計算，即與溴甲酚紫羅丹明B為I. 975:0. 025組成的混合物； 所述的電子受體化合物為硼酸； 所述的溶劑為十四醇。
7.如權利要求I所述的一種可逆熱致變色材料，其特征在于按重量份數計算，其原材料組成及含量如下 電子給體化合物8份 電子受體化合物400份 溶劑100份 所述的電子給體化合物為羅丹明B與溴甲酚紫按重量比計算，即與溴甲酚紫羅丹明B為1.99:0.01組成的混合物； 所述的電子受體化合物為硼酸； 所述的溶劑為十四醇。
8.如權利要求Γ7任一權利要求所述的一種可逆熱致變色材料的制備方法，其特征在于步驟如下 將電子給體化合物、電子受體化合物和溶劑進行混合后得到混合物，再進行研磨至該混合物顏色、相態均一為止，即可得到可逆熱致變色材料。
全文摘要
本發明公開一種可逆熱致變色材料，按重量份數計算由0.25~8份電子給體化合物、350~400份電子受體化合物和100份溶劑組成。所述電子給體化合物為羅丹明B、溴甲酚紫或羅丹明B與溴甲酚紫組成的混合物；所述電子受體化合物為硼酸；所述溶劑為草酸、十四醇或草酸與十四醇組成的混合物。其制備方法即將電子給體化合物、電子受體化合物和溶劑進行混合后再進行研磨至顏色、相態均一即得熱可逆熱致變色材料。該熱可逆熱致變色材料具有對環境污染小，生產成本低的特點。通過改變電子給體化合物和溶劑的種類及電子給體化合物、電子受體化合物和溶劑的配比和反應溫度等實現對可逆熱致變色材料的變色溫度的調節以及復色時間長短的控制。
文檔編號C09K9/02GK102827598SQ201210355440
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者李向清, 俞潔, 張太陽, 康詩釗, 穆勁 申請人:上海應用技術學院