【集萃網(wǎng)觀察】熱變色材料在國(guó)外有五、六十年的發(fā)展歷史,在我國(guó)也有近30年的歷史。其發(fā)展初期;径际遣豢赡鏌嶙兩牧。主要有用于示溫的涂料類。如在煉油裝置中用作超溫報(bào)警涂料、航空工業(yè)中用來(lái)指示材料的表面溫度分布以及儀器上廣泛應(yīng)用的熱敏紙上的成色劑等。這些熱變色材料一般變色溫度都較高。上世紀(jì)80年代以來(lái)。國(guó)外熱變色材料的發(fā)展趨向于低溫及可逆兩方面。低溫可逆熱變色材料出現(xiàn)了一系列新品種。除了涂料外。還出現(xiàn)了變色油墨。其不僅用于示溫作用,而且還廣泛地應(yīng)用到日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。如印刷、紡織服裝和娛樂(lè)等。可逆熱變色材料應(yīng)用面的擴(kuò)大。其需求量無(wú)疑會(huì)日益增大,逐漸顯示出潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1 熱敏變色材料的變色機(jī)理
1。1 無(wú)機(jī)類
無(wú)機(jī)可逆熱敏材料的變色顏料大多是含有Ag、Cu、Hg的碘化物、絡(luò)合物、復(fù)鹽,由鈷鹽、鎳鹽六次甲基四胺形成的化合物也是較好的無(wú)機(jī)可逆熱敏材料,如:Pb2-yMyCr1-xMxO5,,MCrO4等等,常見(jiàn)的無(wú)機(jī)可逆溫敏材料如表1所示。無(wú)機(jī)可逆熱敏材料合成工藝簡(jiǎn)單、成本較低,但其溫度范圍窄、變色分散、毒性大、色差小以及受使用條件、加熱時(shí)間和速度等限制,示溫精度不是很高;且其溫敏變色機(jī)理是利用物質(zhì)的固有性質(zhì)。無(wú)法自主選擇所希望的變色溫度和顏色,所以其應(yīng)用受到限制。
無(wú)機(jī)可逆熱敏材料是通過(guò)把材料加熱到一定溫度時(shí),材料中的熱敏顏料發(fā)生某些物理變化或化學(xué)變化,導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)或分子形態(tài)變化引起顏色變化,從而達(dá)到指示溫度的目的。
1。2有機(jī)類
有機(jī)可逆熱敏變色性的化合物較多。如螺環(huán)類、雙蒽酮類、席夫堿類、熒烴類、三苯甲烷類等。
1。2。1 螺環(huán)類可逆熱敏變色化合物
螺環(huán)類可逆熱色性化合物早期報(bào)道的主要是螺環(huán)吡喃類,這類化合物發(fā)展很快,其品種繁多。一般而言加熱固體時(shí)。伴隨著熔融過(guò)程發(fā)生著無(wú)色或淺色與有色(如紫、藍(lán)色等)的變化。在溶液中也常有溶劑熱色現(xiàn)象[3]。同時(shí)該類化合物往往既有熱色性又有光色性。在螺環(huán)吡喃母體各個(gè)碳位上。可以有各種取代基,如最近報(bào)道的吲哚啉螺苯并吡喃衍生物。