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感光變色材料　Photochromic Material

一、變色原理：
感光變色材料經(jīng)陽(yáng)光/紫外線照射后、而產(chǎn)生顏色變化；當(dāng)失去陽(yáng)光/紫外線后會(huì)還原回原本的顏色。

二、基本4色：紫色、紅色、藍(lán)色、黃色。（無色變有色）

三、基本色之間的互配

四、感光變色材料可以有很多的用途：

涂   料：感光變色顏料建議添加比例10-30%，適合各類表面涂覆產(chǎn)品，包括PMMA噴漆、ABS噴漆、PVC噴漆和水性噴漆等；

油   墨：感光變色顏料建議添加比例20-40%，適合各類材質(zhì)的印刷，包括織物、紙張、合成膜、玻璃等；

塑膠產(chǎn)品：感光變色顏料建議添加比例0.8-3%，適用于各類塑膠材質(zhì)的射出、押出成形、產(chǎn)品有高色濃度的感光PE色母粒和感光PMMA色母粒產(chǎn)品。

五、感溫變色顏料在塑料制品中的應(yīng)用：

1、適合用于注塑和擠塑：

其特點(diǎn)是：囊壁厚，強(qiáng)度高，耐熱性好，更加易于分散均勻，殘留色少。

2、適用范圍：

本品可用于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、軟聚氯乙烯（S-PVC）、AS和ABS等透明或半透明塑料的注塑、擠塑成型。也可混入不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂、有機(jī)玻璃或尼龍單體內(nèi)澆鑄、模壓、固化成型。

3、用量：

用于注塑、擠塑加工或澆鑄、模壓、固化成型時(shí),變色顏料的用量為塑料量的0.4~3.0% ,通常為0.6 ~2.0%。變色顏料與塑料粒子要充分混和均勻（混合時(shí)可使用少量白油）。如果是普通顏料與變色顏料拼色，則普通顏料（或染料）的用量大約為變色顏料的0.5-2.5%。

4、色母料：

在大批量生產(chǎn)時(shí)可先將變色顏料加入聚乙烯蠟或聚苯乙烯蠟中制成顏料含量為10%的色母料，然后再與塑料粒子混合使用。這樣可使變色顏料分散的更均勻。色母料的制備方法可參考本司提供的技術(shù)資料。

5、溫度：

加工溫度應(yīng)控制在200℃以下,最高不要超過230℃,并盡量減少物料的受熱時(shí)間。（高溫，長(zhǎng)時(shí)間加熱將損害顏料的變色性能）。

6、注意事項(xiàng)：

A :注塑和擠出中使用變色顏料時(shí)塑料中不應(yīng)再同時(shí)使用其它填充料或普通顏料(例如：鈦白粉，碳酸鈣，硫酸鋇，碳黑等)，否則將會(huì)屏蔽變色效果。

B:澆鑄、模壓、固化成型中使用變色顏料時(shí)應(yīng)先將變色顏料加入不飽和聚脂、有機(jī)玻璃或尼龍單體內(nèi)內(nèi)攪拌分散均勻，然后再加入引發(fā)劑或固化劑開始聚合或交聯(lián)反應(yīng)。因?yàn)樵谟杈酆篌w系粘度急劇升高，此時(shí)加入變色顏料會(huì)使大量顏料顆粒包裹在一起，難于分散均勻。另外，此時(shí)的攪拌操作也會(huì)使體系中殘留大量氣泡。

C.:慎重選擇交聯(lián)劑或固化劑：在環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂的交聯(lián)固化過程中，其內(nèi)部有時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致變色顏料微膠囊外殼破裂，其它化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入顏料內(nèi)部使其失去變色性能。這種情況在環(huán)氧樹脂固化厚度大于0.2毫米并且使用多胺類固化劑時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生。

D:不能使用密煉機(jī)、捏和機(jī)、高速分散機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)等高剪切設(shè)備進(jìn)行塑料粒子與變色顏料的預(yù)混合。這些設(shè)備會(huì)嚴(yán)重破壞變色顏料表面的保護(hù)層，使其失去變色性能。另外，在制備色母料時(shí)應(yīng)避免變色顏料經(jīng)受反復(fù)的擠出造粒操作。

E:在PVC樹脂的配方中應(yīng)避免使用含磷的穩(wěn)定劑和增塑劑，否則會(huì)使變色注塑制品在消色狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的殘留色。

六．感溫變色顏料在油墨和涂料中的應(yīng)用：

1.連接料(樹脂)的選擇:

1-1．連接料(樹脂)黏度和固含量對(duì)色濃度和表面光澤的影響：

調(diào)墨油中樹脂的選擇對(duì)變色油墨的色濃度和表面光澤有著十分重要的影響，顏料的含量遠(yuǎn)高于普通油墨，如果用普通油墨的樹脂調(diào)制變色油墨會(huì)導(dǎo)致油墨因黏度過高而無法使用。因此，調(diào)墨時(shí)只能減少樹脂用量而增加溶劑的用量，以使油墨黏度降低。這樣所導(dǎo)致的后果就是：當(dāng)印品的墨層干燥后，由于樹脂含量很少，不足以填平顏料之間的空隙，使得墨層表面凹凸不平?jīng)]有光澤，從而對(duì)光線形成漫反射。所以墨層表觀色濃度低而灰度高。（如果將此印品表面再罩印一層透明光油，可以明顯感覺黑度提高）因此，變色油墨的調(diào)制必須使用高含固量低黏度（低聚合度或低分子量）的樹脂，這樣才能獲得良好效果。

2、溶劑的選擇和對(duì)變色性能的影響：

2-1、溶劑的光折射率對(duì)變色油墨(涂料)色濃度的影響：

變色顏料微膠囊材料的光學(xué)折射率大約在1.50—1.54之間,當(dāng)溶劑的光折射率與之相同或相近時(shí)油墨的色濃度較高,例如甲苯，二甲苯和苯甲醇(其光學(xué)折射率分別是1.496，1.493和1.540 )。反之,當(dāng)二者的光折射率相差較大時(shí),油墨的表觀色濃度較低。例如正丙醇(1.386),異丙醇(1.377),丙酮(1.359),乙酸乙酯(1.372),乙酸丁酯(1.394),乙二醇乙醚(1.392)。

但是，溶劑對(duì)變色油墨色濃度的影響是暫時(shí)的。印刷完成后，隨著墨層中溶劑的揮發(fā)這種影響將逐漸消失。

2-2、溶劑對(duì)顏料變色性能的影響：

變色顏料對(duì)不同溶劑的耐受性各不相同,在有些溶劑中浸泡6個(gè)月也不會(huì)影響其變色性能，但另一些溶劑可以在幾小時(shí)至幾周內(nèi)侵蝕微膠囊表層并滲入其內(nèi)部，使顏料的變色性能褪化甚至完全消失。在溶劑揮發(fā)后，這種變色性能褪化有些是可以部分恢復(fù)的，有些是完全不可恢復(fù)的。一般來說，含有3個(gè)碳原子以下的溶劑對(duì)變色顏料的侵蝕破壞性較大，含有6個(gè)碳原子以上的溶劑對(duì)顏料的影響很小。另外，在較高的溫度下溶劑的侵蝕作用會(huì)更加明顯。以下是在20℃溫度時(shí)變色顏料浸泡于不同溶劑中至變色性能褪化所需的大致時(shí)間。

由于不同顏色及不同批號(hào)產(chǎn)品的耐溶劑性也不盡相同，具體數(shù)據(jù)以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)。以下數(shù)據(jù)僅供參考。

基于上述原因,在調(diào)配油墨和和涂料時(shí)應(yīng)采取以下措施：

---盡量少用或不用C4以下醇類溶劑，而以其他溶劑代之。例如,可以使用環(huán)己酮代替丙醇。

---在必須使用丙醇等溶劑時(shí)，油墨(涂料)應(yīng)隨用隨配，避免存放。

因本公司生產(chǎn)的變色顏料很容易在樹脂液中分散，故可將除變色顏料以外的所有油墨(涂料)組分配好，印刷前加入規(guī)定量的變色顏料，攪拌均勻后即可加入墨斗中開始印刷。也可以將除丙醇、異丙醇等之外的油墨成分配好(包括變色顏料)，臨使用前再加入規(guī)定量的上述溶劑，攪拌均勻后開始印刷。注意一次配墨量不要太多，隨用隨配，不要存放。

特別提示：油墨行業(yè)常用的成品稀釋劑/混合溶劑和某些樹脂溶液中可能含有乙醇，丙酮，丙醇等損害變色顏料性能的成分。即使其中有害成分含量極少，也會(huì)造成嚴(yán)重影響。

七、感光變色材料的使用條件:

感光變色顏料本身是一個(gè)不穩(wěn)定體系（穩(wěn)定就難于變化），所以其耐光,耐熱,耐老化等性能遠(yuǎn)不及普通顏料,在使用中應(yīng)加以注意。

1、耐光性:

感光變色顏料的耐光性較差，在強(qiáng)烈陽(yáng)光下暴曬下會(huì)很快褪色失效，應(yīng)避免強(qiáng)烈陽(yáng)光和紫外燈光的長(zhǎng)時(shí)間照射，這樣有利于延長(zhǎng)變色顏料的使用壽命。

2、耐熱性:

感光變色顏料在短時(shí)間內(nèi)可耐230℃高溫（10分鐘左右），可應(yīng)用于注塑和高溫固化。但變色顏料在發(fā)色狀態(tài)和消色狀態(tài)時(shí)的熱穩(wěn)定性不同，前者的穩(wěn)定性高于后者。另外當(dāng)溫度高于80℃時(shí)，構(gòu)成變色體系的有機(jī)物也會(huì)開始降解。因此變色顏料應(yīng)避免長(zhǎng)期在高于75℃溫度下工作。

八、感光變色材料的保存:

本產(chǎn)品應(yīng)置于陰涼、干燥和全避光條件下保存。在上述條件下，絕大多數(shù)品種的變色顏料在儲(chǔ)存5年后其性能沒有明顯退化。

九、注意事項(xiàng)：

1、 基材選擇以PH值7~9的材質(zhì)最為適用。

2、 感光變色材料的光疲勞產(chǎn)生，是由于紫外線光（UV光）暴曬過度和濕度太高所造成的，建議添加光吸收劑和抗氧化劑以增加抗光疲勞。

3、 感光變色材料所使用的添加劑（抗氧化劑、熱安定劑、紫外線光（UV光）吸收劑和抑制劑可以改善抗光疲勞，但添加劑的配比是根據(jù)使用媒介而定，錯(cuò)誤的配比會(huì)加速光疲勞的發(fā)生。

4、 感光變色材料不含危害人體之有害物質(zhì)，符合安全玩具和食品包裝規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。