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感光變色材料　Photochromic Material

一、變色原理：
感光變色材料經陽光/紫外線照射后、而產生顏色變化；當失去陽光/紫外線后會還原回原本的顏色。

二、基本4色：紫色、紅色、藍色、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%，適合各類材質的印刷，包括織物、紙張、合成膜、玻璃等；

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

五、感溫變色顏料在塑料制品中的應用：

1、適合用于注塑和擠塑：

其特點是：囊壁厚，強度高，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、有機玻璃或尼龍單體內澆鑄、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,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：

在大批量生產時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資料。

5、溫度：

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

6、注意事項：

A :注塑和擠出中使用變色顏料時塑料中不應再同時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)，否則將會屏蔽變色效果。

B:澆鑄、模壓、固化成型中使用變色顏料時應先將變色顏料加入不飽和聚脂、有機玻璃或尼龍單體內內攪拌分散均勻，然后再加入引發(fā)劑或固化劑開始聚合或交聯(lián)反應。因為在予聚后體系粘度急劇升高，此時加入變色顏料會使大量顏料顆粒包裹在一起，難于分散均勻。另外，此時的攪拌操作也會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，其內部有時會產生強大的收縮應力，導致變色顏料微膠囊外殼破裂，其它化學物質進入顏料內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經常會發(fā)生。

D:不能使用密煉機、捏和機、高速分散機，雙螺桿擠出機等高剪切設備進行塑料粒子與變色顏料的預混合。這些設備會嚴重破壞變色顏料表面的保護層，使其失去變色性能。另外，在制備色母料時應避免變色顏料經受反復的擠出造粒操作。

E:在PVC樹脂的配方中應避免使用含磷的穩(wěn)定劑和增塑劑，否則會使變色注塑制品在消色狀態(tài)時產生嚴重的殘留色。

六．感溫變色顏料在油墨和涂料中的應用：

1.連接料(樹脂)的選擇:

1-1．連接料(樹脂)黏度和固含量對色濃度和表面光澤的影響：

調墨油中樹脂的選擇對變色油墨的色濃度和表面光澤有著十分重要的影響，顏料的含量遠高于普通油墨，如果用普通油墨的樹脂調制變色油墨會導致油墨因黏度過高而無法使用。因此，調墨時只能減少樹脂用量而增加溶劑的用量，以使油墨黏度降低。這樣所導致的后果就是：當印品的墨層干燥后，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沒有光澤，從而對光線形成漫反射。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、溶劑的選擇和對變色性能的影響：

2-1、溶劑的光折射率對變色油墨(涂料)色濃度的影響：

變色顏料微膠囊材料的光學折射率大約在1.50—1.54之間,當溶劑的光折射率與之相同或相近時油墨的色濃度較高,例如甲苯，二甲苯和苯甲醇(其光學折射率分別是1.496，1.493和1.540 )。反之,當二者的光折射率相差較大時,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，溶劑對變色油墨色濃度的影響是暫時的。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、溶劑對顏料變色性能的影響：

變色顏料對不同溶劑的耐受性各不相同,在有些溶劑中浸泡6個月也不會影響其變色性能，但另一些溶劑可以在幾小時至幾周內侵蝕微膠囊表層并滲入其內部，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的，有些是完全不可恢復的。一般來說，含有3個碳原子以下的溶劑對變色顏料的侵蝕破壞性較大，含有6個碳原子以上的溶劑對顏料的影響很小。另外，在較高的溫度下溶劑的侵蝕作用會更加明顯。以下是在20℃溫度時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間。

由于不同顏色及不同批號產品的耐溶劑性也不盡相同，具體數(shù)據(jù)以實測為準。以下數(shù)據(jù)僅供參考。

基于上述原因,在調配油墨和和涂料時應采取以下措施：

---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，油墨(涂料)應隨用隨配，避免存放。

因本公司生產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，也會造成嚴重影響。

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,耐老化等性能遠不及普通顏料,在使用中應加以注意。

1、耐光性:

感光變色顏料的耐光性較差，在強烈陽光下暴曬下會很快褪色失效，應避免強烈陽光和紫外燈光的長時間照射，這樣有利于延長變色顏料的使用壽命。

2、耐熱性:

感光變色顏料在短時間內可耐230℃高溫（10分鐘左右），可應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)時的熱穩(wěn)定性不同，前者的穩(wěn)定性高于后者。另外當溫度高于80℃時，構成變色體系的有機物也會開始降解。因此變色顏料應避免長期在高于75℃溫度下工作。

八、感光變色材料的保存:

本產品應置于陰涼、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存5年后其性能沒有明顯退化。

九、注意事項：

1、 基材選擇以PH值7~9的材質最為適用。

2、 感光變色材料的光疲勞產生，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，錯誤的配比會加速光疲勞的發(fā)生。

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