本发明涉及温变,具体涉及一种温变材料及其制备方法。
背景技术:
1、温变材料是随着温度的变化而产生颜色变化的材料。温变材料(俗称温变粉)主要由变色染料、显色剂和溶剂三部分组成。在高温状态下,变色染料和显色剂溶解分散在溶剂中,体系呈现白色状态。当温度降低,溶剂逐渐凝固,变色染料和显色剂相互靠近,在显色剂的作用下,变色染料发生结构变化,从而使体系显现颜色。通过调控溶剂的凝固温度,可以制备在不同温度下变色的温变产品。
2、目前,市面上的温变材料需要依赖外界温度的变化才能发生温变效果,无法自由控制温变形态。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种温变材料及其制备方法,该材料可以自由控制温变形态,不依赖于外界温度变化。
2、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
3、一种温变材料,其由依序设置的温变薄膜层a、导热石墨烯镂空薄膜层b和温变薄膜层c组成;所述的温变薄膜层a和温变薄膜层c由以下原料流延而成:tpu粒子100份,透明温变母粒1-10份,抗uv母粒1-10份;其中,所述的透明温变母粒由重量比为100:25的tpu粒子和温变色粉组成,所述的抗uv母粒由重量比为100:25的tpu粒子和抗uv剂组成。
4、所述的tpu的生产厂家为巴斯夫、万华、华峰或科思创。
5、所述的温变色粉的生产厂家为广州晶彩颜料科技有限公司,温变型号为jc6636
6、所述的温变薄膜层a的厚度为0.30mm,温变薄膜层c的厚度为0.15mm。
7、本发明提供了两种温变材料的制备方法。
8、方法一,一种温变材料的制备方法,包括以下步骤:
9、1)先对石墨烯薄膜进行打孔处理,根据客户的需求选定打孔模板,孔与孔之间的间隙≤6mm,得到导热烯镂空薄膜层b;
10、2)称取生产温变薄膜层a的原料,通过流延工艺生产出温变薄膜层a,该步骤选择镜面辊让整个薄膜是透明的,流延温度设置为170-185℃,开机速度为3-5m/min,压力为4-8mpa,厚度为0.30mm,流延出来的温变薄膜层a通过pet进行复合收卷;
11、3)通过放膜架将温变薄膜层a作为底层,导热烯镂空薄膜层b作为中间层,然后将生产温变薄膜层c的原料通过流延工艺流延到导热烯镂空薄膜层b上,得到厚度为0.15mm的温变薄膜层c,流延温度设置为170-185℃,开机速度为6-10m/min,压力为5-7mpa。
12、方法二,一种温变材料的制备方法,包括以下步骤:
13、1)先对石墨烯薄膜进行打孔处理,根据客户的需求选定打孔模板,得到导热烯镂空薄膜层b;
14、2)称取生产温变薄膜层a和温变薄膜层c的原料,通过流延工艺挤出机分别生产出温变薄膜层a和温变薄膜层c;
15、3)通过2个热熔胶机对温变薄膜层a和温变薄膜层c上热熔胶并加热,在上胶之前先对薄膜进行喷水雾处理,然后通过三层复合的方式将温变薄膜层a、导热石墨烯镂空薄膜层b和温变薄膜层c进行复合,热熔胶温度为120℃,加热辊温度为110℃,压力为5-10mpa,二次压力为50mpa,二次压力的温度为60-70℃,将产品收卷,纺织在湿度≥80%,温度30-35℃的恒温恒湿房内反应72h。
16、上述方法中,流延温度不宜过高,否则容易让温变材料受损,另外全加工过程中只能使用单螺杆挤出机,不能使用双螺杆挤出机。
17、本发明所述的导热石墨烯镂空薄膜层b是由石墨烯薄膜通过打孔机进行打孔得到,孔可以为多种形状的孔,根据打孔的大小不同可以呈现不同的温变效果。以正方形为例,孔边长为5mm,孔与孔之间的间隙为3mm,产品能够让整个tpu薄膜都变色。如果孔边长为3cm以及以上就不会出现整个tpu膜都出现变色(变色取决于孔的大小以及变色温度的高低,温度高,孔大,在孔的内部就更加不容易出现变色。
18、本发明方法一和方法二的区别在于,使用方法一,石墨烯薄膜打孔要求孔与孔之间的间隙要≤6mm,否侧材料容易脱层。方法二则没有打孔间距的限制,但是因为热熔胶对石墨烯薄膜的粘合有限,所以也不能省略打孔步骤,否则材料与材料之间容易出现脱层。
19、本发明具有以下有益效果:
20、1、本发明的温变材料是一种新型材料,与市面上的温变材料不同,本发明的温变材料不依赖外界温度的变化,可以随时根据需要实现温变效果,能够自由控制温变形态。
21、2、本发明温变材料的核心组成是温变色粉,该温变色粉中含有一种特殊的聚合物,具有高分子链结构和特殊的热敏性。在低温下,聚合物的分子链会收缩,导致材料表面呈现出一种颜色或形态。而当材料受到热能刺激时,聚合物的分子链变得松弛,使材料恢复到原来的颜色或形态。同时,该温变色粉也相当于一种热敏感阻断剂。该阻断剂在低温下起到抑制聚合物分子链松弛的作用,阻碍温变效果的发生。而当材料暴露于热能源时,阻断剂会逐渐失去作用,聚合物分子链得以松弛,从而实现温变效果。
1.一种温变材料,其特征在于,其由依序设置的温变薄膜层a、导热石墨烯镂空薄膜层b和温变薄膜层c组成;所述的温变薄膜层a和温变薄膜层c由以下原料流延而成:tpu粒子100份,透明温变母粒1-10份,抗uv母粒1-10份;其中,所述的透明温变母粒由重量比为100:25的tpu粒子和温变色粉组成,所述的抗uv母粒由重量比为100:25的tpu粒子和抗uv剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种温变材料,其特征在于,所述的tpu粒子的生产厂家为巴斯夫、万华、华峰或科思创。
3.根据权利要求1所述的一种温变材料,其特征在于,所述的温变薄膜层a的厚度为0.30mm,温变薄膜层c的厚度为0.15mm。
4.如权利要求1所述的一种温变材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求1所述的一种温变材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
