不可逆性变色涂料

变色涂料原理
变色涂料（Thermochromic paint）是一种特殊的涂料，其颜色会随着温度的变化而发生改变。

这种变色效应是基于特定的物理或化学原理实现的。

以下是两种常见的变色涂料原理：
1. 热致变色原理：这种变色涂料基于温度的变化来实现颜色的改变。

它包含了一种称为热致变色剂的物质，这种物质在不同温度下会发生结构或电荷的改变，从而引起颜色的变化。

例如，当温度升高时，热致变色剂可能会从一种颜色过渡到另一种颜色。

这种变色原理广泛应用于温度指示器、温度标识等领域。

2. 光致变色原理：这种变色涂料的变色效应基于光的作用。

它使用一种称为光致变色剂的物质，该物质在特定光照条件下会吸收或反射特定波长的光，从而引起颜色的改变。

例如，当特定波长的紫外光照射到光致变色涂料上时，它可能会呈现出不同的颜色。

这种变色原理常用于荧光笔、防伪标记等应用中。

需要注意的是，变色涂料的具体原理和效果可能因不同的制造商和产品而有所差异。

此外，变色涂料的耐久性和稳定性也是需要考虑的因素，因为一些变色效应可能会随着时间的推移而逐渐减弱或消失。

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遇水变色涂料遇水变色涂料，也称湿涂料、变色油漆，是一种特殊的涂料，其颜色在遇水后会发生变化。

这种涂料通常用于防水涂料、装饰涂料、防伪涂料等领域。

遇水变色涂料的工作原理是基于颜料和溶剂分离的机制。

在涂料中加入一种特殊的颜料，这种颜料本身是不溶于水的，但是能够与其他涂料组分相容。

当涂料表面遇到水分时，水分渗入涂料中并使得颜料与涂料分离，从而导致颜色的改变。

这种特殊的涂料可以用于检测管道、墙壁、天花板等是否渗漏或受潮，还可以用于表达设计意图、防伪和玩具等领域。

然而，遇水变色涂料也有其局限性。

例如，由于颜料与涂料之间的分离是一种可逆反应，所以在水分蒸发后，颜色也会恢复到原始状态。

此外，遇水变色涂料的色彩范围相对较窄，可能无法满足某些特殊设计要求。

因此，在选择涂料时，应根据实际需求进行选择。

遇水变色涂料优缺点优点：1.方便检测：遇水变色涂料可以帮助人们快速检测管道、墙壁、天花板等是否渗漏或受潮，能够及时发现问题并及时处理。

2.防伪性能好：遇水变色涂料的变色机制独特，能够为某些特定的应用提供有效的防伪保障。

3.可玩性强：遇水变色涂料也可以作为一种玩具，孩子们可以在游戏中体验到颜色变化的乐趣，促进他们的探索精神和创造力。

缺点：1.反复变色性能差：遇水变色涂料的颜料与涂料之间的分离是一种可逆反应，当涂料表面干燥后，颜色会恢复到原始状态，无法持久变色，反复变色性能差。

2.限制使用场景：遇水变色涂料的色彩范围相对较窄，可能无法满足某些特殊设计要求。

3.使用寿命短：遇水变色涂料的使用寿命相对较短，需要经常更换，从而增加了使用成本。

同时，遇水变色涂料对于环境温度、湿度等因素也有较高的要求，不适合在极端环境中使用。

“变色龙”涂料技术方案论证一、问题的提出：现代军用车辆、装甲车、坦克、舰艇以及各种移动军事目标都在大量使用伪装涂料，迷彩涂料是一种视觉性伪装涂料，成本较低，有一定伪装作用。

近年来各国致力于研制功能性伪装涂料，如防雷达、防近红外隐身涂料。

本课题提出一种新概念视觉性伪装涂料——“变色龙”涂料，该涂料的颜色可以在1秒钟内变成车辆所在地的背景颜色，进入树林变成绿色，进入沙漠变成黄色，进入雪地变成白色，走在柏油路上变成黑色，走在水泥路上变成灰色。

“变色龙”涂料是一个涉及功能无机和有机高分子材料、电子计算机、光学、自动控制等多学科的复杂的系统工程。

其基本构思和原理如下。

二、基本原理：在军用目标上安装测色摄像头（电子眼），它能摄取周围景物的颜色，并转化成CIE国际色标的三个参数：L（明度，黑白），a（红绿），b（黄蓝）。

该组数据代表某一个颜色，在计算机中寻找一组相近的L、a、b颜色，将被测颜色与储存颜色的三参数比较，ΔE2=ΔL2+Δa2+Δb2最小时即为所需颜色，该颜色可以由黑—白，红—绿，黄—蓝组成。

方案一：采用电致变色材料可以实现颜色—电压可控变化，如液晶材料随电压的升高，逐渐由无色透明转化为黑色，若将液晶涂在白底上，就可以实现由白到灰到黑的渐变。

另外再选取由无色——红色、无色——绿色、无色——黄色、无色——蓝色的四种变色材料。

因此对应一组电压数据就有一个确定的颜色。

方案二：另外还可以：用固定的红、黄、蓝三种涂层，在每一色层上加一层电致液晶材料，可以形象的比喻为“电子窗帘”，三层窗帘分别由三个电压独立控制由无色透明到黑色的变化，从而实现由红、黄、蓝的不同比例的混合，也能组合出任意颜色。

因为电致变黑的液晶材料比较成熟，我认为方案二更易于实现。

三、技术路线：变色涂料：随着电压的提高，涂料的颜色从无色透明变化到有色，且色度随电压升高而加深。

方案一：第一层涂料：无色——白色第二层涂料：无色——红色第三层涂料：无色——黄色第四层涂料：无色——兰色第五层涂料：无色——黑色设电压从0逐渐变化到100，颜色从无色变到最大，计算机输出电压信号：白色：100，0，0，0，0红色：0，100，0，0，0黄色：0，0，100，0，0兰色：0，0，0，100，0黑色：0，0，0，0，100某中间色：010，050，020，015，005也就是说，计算机输出一组电压信号，就能组合出任意颜色。

第43卷第7期包装工程2022年4月PACKAGING ENGINEERING·125·不可逆变色油墨的配方设计及其制备俞胡斐，钱静（江南大学，江苏无锡214122）摘要：目的研究一款可以随时间、温度积累从无色变为紫色的不可逆变色油墨的最佳配方，以便指示易腐食品的品质变化。

方法将结晶隐性紫和η6-异丙苯茂铁六氟磷酸盐（I-261）相结合，作为油墨中的变色组分。

运用配方实验确定了混合溶剂、连接剂的组成和配比，并利用D-最优混料法揭示了溶剂、连接剂、去离子水三组分对油墨变色色差的交互作用。

结果当以丙酮/乙酸乙酯（质量比为0.48∶0.52）混合溶液为油墨溶剂，水性聚氨酯1426/聚乙二醇400（质量比为2∶3）混合溶剂为油墨连接剂，且溶剂、连接剂、去离子水三者质量分数分别为54.9%、17.4%、27.7%时，油墨样品印刷效果良好且变色效果最为显著。

结论根据配方实验确定的配方制备出的油墨变色效果良好，且对温度变化有一定的响应，可进一步探究其显色动力学，将其运用于食品品质监测。

关键词：结晶隐性紫；油墨配方；不可逆变色；光生酸剂中图分类号：TS871 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2022)07-0125-07DOI：10.19554/ki.1001-3563.2022.07.015. All Rights Reserved.Formulation Design and Preparation of Irreversible Color-changing InkYU Hu-fei, QIAN Jing(Jiangnan University, Jiangsu Wuxi 214122, China)ABSTRACT: The work aims to explore the best formulation of irreversible color-changing ink that can change from co-lorless to violet with accumulation of time and temperature, so as to indicate the quality change of perishable food. Leu-cocrystal violet and η6-Cumene hexafluorophosphate ferrocene (I-261) were combined as color-changing component ofink. The composition and proportion of mixed solvent and ink binder were determined by formulation test, and the inte-raction of solvent, ink binder and water on ink chromatism was explored with D-optimal mixing method. When mixedsolution of acetone and ethyl acetate (mass ratio 0.48∶0.52) was used as ink solvent, mixed solvent of waterborne po-lyurethane 1426 and polyethylene glycol 400 (mass ratio 2∶3) was used as ink binder and the mass ratio of solvent,linker and water accounted for 54.9%, 17.4% and 27.7%, respectively, the printing effect of the ink sample was good andthe discoloration effect was the most remarkable. The ink prepared according to the formulation determined by the for-mulation test has a good discoloration effect, and has a certain response to temperature changes. Therefore, the color de-velopment kinetics can be further explored and applied to food quality monitoring.KEY WORDS: leucocrystal violet; ink formulation; irreversible discoloration; photo-acid generator收稿日期：2021-06-17基金项目：国家重点研发计划重点专项（2018YFC1603300）；江苏省苏北专项（SZ-SQ2017049）；无锡市科技发展资金（N20193008）作者简介：俞胡斐（1997—），女，江南大学硕士生，主攻智能包装。

涂料类相关的一些术语乳胶漆清L化漆emulsion paint; latex画it其漆料是分散在水中的有机漆基分散体的一种涂料。

该术语主要限于漆料为合成树脂分散体的那些涂料。

磁漆enamel paint类似搪瓷外观、流平性、平整度和光泽，加有颜料的合成树脂漆基制得的一种涂料。

环氧漆epoxy画it以环氧树脂为基料的一种涂料。

该术语常需指出所用交联剂的特性，例如环氧/异氰酸a体系的交联剂是异氰酸a。

交联剂在施工前才加至环氧基料中。

磷化底漆;洗涤底漆;前处理底漆etch primer;-Aash pri men;pretreat meatprimer ;self - etch primer常以两种单独组分组成的一种底漆。

这两种组分在临施工前混合，且有限定的适用期。

混合好的涂料含有适宜配比的铬酸盐防锈颜料、磷酸和溶于混合醇类溶剂的合成树脂漆基(通常为聚乙烯醇缩丁醛)。

无光磁漆;平光磁漆flat ena mel画it通常通过加入消光剂而制得的具有无光装饰的一种磁漆。

无光清漆;平光清漆flat varnish通过加入金属皂或透明填料而制得无光或蛋壳光装饰的一种清漆。

可打磨清漆flatting varnish含有高比例量硬树脂、能打磨而形成平滑表面的一种清漆。

荧光漆fluorescent paint含有能吸收来自光谱中蓝光部分或紫外光部分的能量，再以较长波长光的能量发射的颜料的一种涂料。

当撤去活化光源时这种发射也就停止。

法国擦亮剂;揩涂虫胶清漆French polish主要由虫胶片和甲基化乙醇组成的一种材料。

它用细麻布包上脱脂棉的擦子，并用亚麻仁油润滑而进行揩涂。

防霉漆futgicidal画it能阻止干漆膜表面霉菌生长的一种涂料。

这种防霉性通常是采用特殊的添加剂才具有，不过某些颜料本身也可赋予防霉漆防霉性。

罩光(半透明)涂层glaze coat半透明或透明涂层，具有增强但不遮蔽底涂层的作用。

贴金漆gold size一种油性树脂清漆。

150℃单变色不可逆示温涂料使用说明
1．应用范围：
主要用于测量飞机仪表、蒙皮等动态部件表面温度以及其他需要进行温度指示的工件。

2．技术指标：
150℃单变色不可逆示温涂料
（1）颜色变化：绿色→黑色；
（2）恒温时间：到欲测温度即变色，应答时间大约为5~10秒；
（3）误差：±5℃；
（4）干燥时间：表干 30分钟；实干 2~4小时。

（5）配比：（绿组份：白组份）=1：1
3．工作环境：
相对湿度98%（工作前2小时），大气温度30-50℃时对变色性能无影响。

4．施工
（1）使用时，被涂物表面的油污必须除净，先打磨再用汽油或二甲苯等有机溶剂擦洗干净。

（2）本涂料所用稀释剂为二甲苯。

（3）分别将示温漆的白、绿组份搅匀；按配比称取一定量的白、绿组份，混合搅拌均匀后，即可刷涂或加入适量稀释剂调至适宜的粘度进行喷涂，涂层厚度控制在25±5um为宜。

（4）涂刷好的漆膜待室温彻底干燥后即可进行检验。

（5）现场试验后试件表面温度降至室温后，对照标准色板判读温度范围。

（6）此漆存放一段时间后出现分层，属正常现象。

使用前必须将漆下层沉淀用力搅起使成为均匀漆液，不能有分层现象存在。

否则影响变色。

5．贮存期：
本产品在符合贮存规定的条件下，自生产之日起有效贮存期为6个月。

超过贮存期的产品需经检验合格后，方可使用。

功能油漆大全整理：肖成版权所有：天津市友顺合发涂料有限公司1 概述功能性油漆是各种特殊用途油漆的总称。

所谓特殊用途，是指除了防护作用以外，这类油漆还兼有某些特别的功能，以满足被涂覆产品设计上的需要。

可以说，正是一些在特殊环境里应用的产品功能方面的需要，促进了功能性油漆的研制和开发。

在有些场合，功能性油漆的防护性能已不是其主要的用途。

在现代科技进步，已经开发出的具有特殊功能的油漆，其独特的性能使许多产品和设备的功能得以充分发挥，成为油漆工业中不可缺少的新品种。

本文拟就已经获得工业应用价值的功能性油漆分别加以介绍，供油漆工业界的同仁参考。

2 功能性油漆简介2.1 示温油漆在有些场合不宜采用温度计、毫伏计、辐射高温计等测量温度，而又必须随时了解设备的温度状态，比如某些运动的机械或仪表壳体，或人体不能靠近的高温设备环境，这类设备体可采用示温油漆。

当温度升到某一范围时，油漆的颜色发生显著变化，以指示物体的温度。

示温油漆主要是由热敏颜料分散在树脂中配制而成的。

由于颜料受热达到一定温度而发生物理或化学变化，很快明显地改变颜色，从而指示被涂复物体表面的温度。

示温油漆可分为可逆和不可逆两种。

可逆性示温油漆是指当物体达到某一温度时，颜色发生明显改变，当温度下降至某一温度以下时，又变回到原来的颜色。

不可逆示温油漆则随温度变化而变化，又不能再恢复到原来的颜色。

●如果示温油漆在升温后只出现一种颜色变化，称为单变示温油漆，如果在升温过程中有两个变色温度，则称为双变示温油漆；若出现多个变色温度，则叫做多变示温油漆。

●可逆性示温油漆变色的原理，则由于热敏颜料在受热时发生晶形转变、或者PH值改变，或者失去结晶水，从而使颜色发生显著变化。

不可逆性示温油漆则是颜料发生热分解、或升华、固相反应等而出现新的颜色。

前者在温度下降后会恢复到原来的颜色，后者是在温度下降后不能恢复本来的颜色。

●可逆性示温油漆常用的热敏颜料是钴、镍、与六次甲基四胺含结晶水的盐类、碘化物、碘汞酸的金属合物以及铝粉和适当的有机染料。

示温涂料的变色机理示温涂料是一种利用颜色变化测量物体表面温度及温度分布的特种涂料。

其原理是涂层被加热到一定温度时，涂层中对热敏感的颜料发生某些物理或化学变化，导致其分子结构、分子形态的变化，外在的表现就是颜色变化，借以指示温度，因而又称为热变色涂料或热敏涂料。

1示温涂料的变色示温机理1.1熔融型示温涂料的变色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（熔融态）的基本特征。

当涂膜干燥成膜后，微细的结晶有机化合物会对白色光产生漫散射，从而使涂层显示白色；一旦涂层受热达到结晶有机化合物的熔点时，该化合物的晶格被破坏，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（熔融始终温差不超过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。

1.2不可逆型示温涂料的变色示温原理1.2.1固相反应固相反应是利用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，生成一种或一种以上新物质，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，生成一种与原组成截然不同的物质，显现新的颜色，达到指示温度的目的。

1.2.3热分解无论是有机物还是无机物，在一定的温度和压力下，大部分能发生分解反应。

这种分解反应破坏了物质的原有结构，分解产物与原物质的化学性质截然不同，呈现新的颜色，同时伴有诸如CO2，SO2，H2O，NH3等气体放出。

利用这一性质达到指示温度的目的。

1.2.4升华具有升华性质的某些物质与填料配用显示一种颜色，但在一定压力下，加热到一定温度时它们由固态分子直接变为气态分子逸出漆基，脱离涂层，此时涂层只显示填料的颜色，利用这一原理达到示温目的。

1.3可逆型示温涂料的变色示温原理1.3.1晶型转变某些变色颜料，例如Cu2HgI4以及Ag2HI4等金属络合物遇热后晶型发生改变，致使颜色发生变化，冷却后恢复原来的晶型，颜色也随之复原。

涂料热敏涂料的概述、变色原理，常见种类、应用领域及使用问题解决热致变色油墨又称温变油墨、示温油墨、热敏油墨。

它可以随环境温度的变化而迅速改变颜色，从而使被着色物体具有动态变化的色彩效果。

热敏（温变）油墨的变色原理:热敏（温变）油墨是指在温度变化（升温或降温）时，所印刷的图文信息能够根据不同的温度而表现出不同颜色效果的油墨。

热敏油墨的主要组分是变色颜料、填料和连结料。

其变色功能主要取决于变色颜料，颜料加热前后出现的颜色变化截然不同，并以此作为判断票证真伪的依据。

众所周知，颜料受热发生颜色变化的品种不胜枚举，但作为热敏油墨的颜料必须具备下列条件：1 ）对热作用要敏感，在常温下有固定明显的颜色，且达到预定温度时变色迅速；2 ）有明显的变色界限，即变色温度区间要窄，变色前后色差要大；3 ）受外界环境影响要小，在光照、潮湿气候条件下性能稳定，不分解、不退色；4）印刷性能好，如颜色、着色力、迅速干燥能力、遮盖力、耐光、耐热、耐酸、耐碱、不渗印等；5）检验方便，对于热致变色防伪标识，检验时需要热源，常见的有打火机、火柴、手温、摩擦等，因而变色温度要选择合适。

热敏性油墨的两个有代表性的例子是液晶和白染料性热敏油墨。

热敏性油墨比较常用的是液晶型的，目前液晶被应用在很多产品上，包括鱼缸里的温度计、压力测试计、体温计。

但是液晶型的油墨生产很难控制，而且还要求很高的专业操手。

我们来看一下另外一种热敏性油墨—白染料性热敏油墨。

白染料性热敏油墨由于改变油墨颜色的方式很独特，它们的应用也很广泛，其中有安全印刷，新型图文标签、产品商标、专用广告以及纺织品。

另外它还有很多别的用途，例如用在一些特殊功能印刷上。

当糖浆被加热到一定温度时，糖浆的标签就会有特殊的变化。

白染料性热敏油墨在正常温度下，它显现的是一种颜色，当被加热以后，它就会变成无色。

3~6 ℃改变就会产生一个颜色变化，这样白染料就适合了一些新的项目以及不要求显示精确温度变化数据的产品。

示温涂料一．分类当涂层被加热到一定温度而发生颜色或其他现象变化来指示物体表面温度及温度分布的涂料称作示温涂料，通常也称为变色涂料或热敏涂料。

根据示温涂料变色后出现颜色的稳定性，可以分成可逆型示温涂料和不可逆型示温涂料；又可根据涂层随温度变化所出现的颜色的多少分为单变色示温涂料和多变色示温涂料。

当受热到一定温度涂层颜色发生变化，显出一种新的颜色，而再冷却到常温时，重新又恢复到原来的颜色，这种涂料称为可逆型示温涂料；如果冷却到常温时，涂层颜色不能恢复到原来的颜色，则称为不可逆型示温涂料。

随温度上升，涂层在某一温度范围只出现一种新的颜色，此类涂料称为单变色示温涂料；如果随温度上升涂层在不同的温度阶段能出现2种以上的新的颜色，则称为多变色示温涂料。

二．单色不可逆示温涂料单变色不可逆示温涂料是研制和应用最早的示温涂料，各国均有自己的品种。

1. 应用单变色不可逆示温涂料主要用于飞机仪表、蒙皮各部的温度分布的测量；炼油厂裂解反应釜测温和超温报警；电气设备的发热监控；以及其他场所如产品热处理过程的监控和标记等等。

单变色不可逆示温涂料必须正确使用才能达到示温效果，这除与产品性能有关外，还与实际使用环境有关。

如果涂层实际使用条件(如升温速度、恒温时间、气氛、压力等)与其所规定的技术指标之间相差越大，涂层所出现的变色温度与标定的变色温度之间误差也越大。

因此，在使用单变色不可逆示温涂料时，必须尽量使应用环境和技术指标相符或相近。

另外，漆膜厚度也要与技术指标一致。

2.发展前景单变色不可逆示温涂料发展至今，已有温度跨度为30～1350℃，约100多种产品，但各国的产品品种和温度范围不同。

目前的品种仍不能完全满足测温的需求，例如国产高温段(300℃以上)的品种存在温度间隔大、品种少、误差大等缺点；有些产品因原材料原因濒I临绝种，有些品种亟须改进。

因此，单变色不可逆示温涂料仍需要改进和完善。

不过，单变色不可逆示温涂料具有测温精度较高，在飞机、火炮等部件的测温，电气设备、机器设备、化工设备的安全警报指示和科研上仍将继续发挥作用。

变色材料的技术普及软文2010-3-17变色材料是指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。

１变色材料的分类1）光（敏）变色材料、2）热（敏）变色材料、3）电变色材料、4）湿（敏）变色材料，5）压敏变色材料、6）溶剂致变色材料等，１．１光（敏）变色材料早在１９世纪９０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（ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｃ）指在不同的光波诱导下，物种Ａ向其异构体Ｂ转化而出现的变色的过程。

物种Ａ和Ｂ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，Ｂ再转化成Ａ，颜色又回到初始色泽。

这是因为，化合物Ａ在外部光源ｈγ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Ａ的化合物Ｂ，发生颜色的改变；而Ｂ在另一种光源ｈγ＇或热作用下，又返回化合物Ａ，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：①键的断裂，如螺吡喃、螺噁嗪等；②键的均裂，如六苯基双咪唑等；③电子转移互变异构，如水杨醛缩苯胺类化合物等；④顺反异构，如偶氮化合物等；⑤氧化还原反应，如稠环芳香化合物、噻嗪类等；⑥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。

１．１．１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（颜料）很多属于这种结构。