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可逆热致变色材料是指环境温度变化时能发生颜色变化的一类功能材料。国内外研究者对各种热致变色材料的结构、变色机理等进行了长期的研究,已经取得了比较一致的认识,目前的研究重点已转向这些材料的实际应用。纺织品的涂料印花是其中一个重要的应用领域,但这类材料较低的化学稳定性始终阻碍着其在纺织工业中的应用。为了解决热致变色材料的化学稳定性问题,本课题采用微胶囊包封的方法。
本文以结晶紫内酯以及荧烷类染料、双酚A、有机溶剂复配制备有机热致变色材料,研究各组份配比及制备条件对变色材料颜色深度和变色敏感性的影响。结果表明,高级脂肪醇、高级酸和高级酯均可以做此体系的溶剂,而高级醇做溶剂,材料变色的敏感性最好;高级醇的链长不影响变色敏感性,但决定了变色温度。在个影响因素中,双酚A对颜色深度影响最大。
以环氧树脂E-12作为壁材,采用界面原位聚合法对变色芯材进行微胶囊包封。采用咪唑类固化剂来解决微胶囊的致密性、对粘合剂及增稠剂的适应性、耐高温性能,系统研究该体系的微胶囊包封机理、包封条件对产物结构和性能的影响,制得了变色灵敏、结构致密、耐热性能、耐溶剂性能良好的微胶囊。此微胶囊大小均匀,平均粒径在3μm左右,能够很好地满足后续涂料印花的工艺要求,性能指标全面优于其它胺类固化剂体系。微胶囊化的最佳条件为:溶剂选用丁酮;环氧树脂和其固化剂的混合物溶液浓度为30%:壳核比为0.15;乳化剂的用量与芯材和环氧混合物质量总和的比值为0.25左右;最佳乳化温度和乳化时间为80℃下乳化15mim;固化过程分段进行,具体为:100℃固化4小时,125℃固化2小时。
系统研究可逆热致变色微胶囊在涂料印花中的应用。结果表明,本文制备的微胶囊能够适用于目前大多数印花粘合剂。PF、KG-201、KG-203均比较适合本研究所制得的热致变色涂料,而KG-201增稠剂增稠后的印花织物在耐盐性能和抗渗化性能方面稍优于其它两种。最佳的印花色浆配方与最佳的印花工艺条件为:增稠剂加入量大约为色浆总量的1%,粘合剂加入量为色浆总量的15%,在150℃下焙烘5分钟。制得的印花织物色牢度≥4级,达到优等品标准。