一种温感变色剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种温感变色剂及其制备方法和应用，属于精细化工技术及功能材料制备领域。所述温感变色剂包括感温变色粉和改性剂；所述改性剂为含氮硅烷或含氯硅烷；感温变色粉、改性剂的质量比为1:(0.05

A thermochromic agent and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种温感变色剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种温感变色剂及其制备方法和应用，属于精细化工技术及功能材料制备领域。

技术介绍

[0002]电力电缆接线部位往往形状不规则，传统的绝缘胶带、热缩管、接线盒、绝缘护套等，对于这些部位的绝缘防护适用性较差，也无法快速直接判断该部位的安全性，然而这些部位又经常面临反复的修复，给不知情况的修复工作人员带来安全隐患。
[0003]在电器使用超过安全电流过载造成电力电缆温升，电缆表面温度就越来越高，如果不及时处理，后果可会很严重。电力电缆长时间的使用会出现破损需要修复，或者需要接线施工，而局部破损修复部位和接线部位存在局部电阻大的问题，发热更为明显。
[0004]现有技术CN208706313U《温感变色绝缘护套》公开一种变色绝缘护套，使用成型护套，通过收束环进行绝缘处理，其缺点在于成型护套大小形状固定，只适用于特定大小电缆的防护，而且防护密封效果差。
[0005]现有技术CN107033599A《一种阻燃型单组份湿气固化硅橡胶及其制备方法和用途》公开的防护材料，没有温感预警的技术效果。
[0006]现有市面上的变色产品，如变色硅胶水杯、变色塑料等，多采用感温变色粉直接添加至产品原料体系中，其耐光照变色效果非常差，使用环境受限，产品寿命低，体系中单独添加紫外吸收剂、光屏蔽剂效果不明显，难以满足市场需求；仅在原料体系内添加紫外吸收剂，对原料体系抗紫外性能有提升，但对感温变色粉体保护效果不明显，使得感温变色粉体依然会被紫外线破坏。目前市面感温变色粉变色原理多为有机化合物的电子转移过程，对紫外线较为敏感，对透明壳体进行耐紫外性能提升难度大、成本高，使得变色产品的应用场景受环境影响极大。
[0007]现有技术CN113185837A采用了高吸附改性介孔二氧化硅微球改性感温变色粉，能够有效阻挡紫外线对感温变色粉的老化，提升感温变色制品的寿命，但其使用粒径80nm～300nm的二氧化硅微球吸附至100nm～400nm的变色微胶囊表内，利用遮挡吸收紫外线提升使用寿命，其缺点在于从粒径上看两种粉体相差不大，遮挡效果有限，延长寿命的效果差。最多储存30～600天后失去变色功能，或者在使用固化后30～90天后失去变色功能。其次没有从根本上提升微胶囊壳体本身的质量。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种温感变色剂，所述温感变色剂经过改性之后更加稳定、更耐化学腐蚀和机械挤压。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种温感变色剂，包括感温变色粉和改性剂；所述改性剂为含氮硅烷或含氯硅烷。
[0011]优选的，所述改性剂为六甲基二硅氮烷或二甲基二氯硅烷。
[0012]改性剂与感温变色粉的壳体发生反应，在壳体表面形成一层保护层，避免壳体在使用过程中老化或被其它化学物质腐蚀。
[0013]优选的，感温变色粉、改性剂的质量比为1:(0.05
‑
0.15)。
[0014]根据表面处理的完整性进行优选的，改性剂的质量份数低于0.05反应不充分，表面处理不完全，高于0.15反应完全但是造成原材料浪费。
[0015]优选的，所述感温变色粉的粒径为1μm至10μm。
[0016]温感变色粉为微胶囊颗粒，目前工艺手段无法生产小于1μm温感变色粉，大于10μm染色效果差，在胶内分散效果差。
[0017]优选的，所述感温变色粉的变色温度为25℃至75℃。
[0018]本专利技术可使用的感温变色粉可选用大范围的变色温度，均能较好的改性。
[0019]优选的，所述感温变色粉为核壳结构的感温变色粉，所述核壳结构中的透明壳体为胶囊壳，所述胶囊壳的厚度为200nm至400nm。
[0020]胶囊壳的厚度低于200nm壳体太薄，容易被化学腐蚀，或因机械挤压而破裂。大于400nm壳体太厚，不利于温度的传导，变色不灵敏，且染色性差。
[0021]优选的，所述感温变色粉为三芳甲烷苯酞型、吲哚啉苯酞型、荧烷型、吩噻嗪型可逆热致变色颜料中的一种或几种。
[0022]在本专利技术中，所述温感变色剂的制备方法包括以下步骤：
[0023]按比例将感温变色粉加热至100
‑
120℃并抽真空，缓慢加入改性剂，搅拌反应1
‑
2h，减压蒸馏，得到温感变色剂。
[0024]优选的，所述改性剂经过雾化之后以喷淋的方式缓慢加入。
[0025]雾化喷淋的方式可以使得表面处理剂均匀充分的分布于微胶囊表面，使得反应充分，也可节省反应时间。
[0026]优选的，所述改性剂的加入时间为0.5～2小时。
[0027]保持缓慢速度加入的原因是使得处理剂可以与粉料充分均匀的接触。在此时间范围内，处理剂与粉体的不仅接触充分，且改性包裹的膜层厚度更合适，厚度太厚或太薄都不利于温感变色剂的使用。
[0028]减压蒸馏是为了排出低分子物质，低分子物质的主要成分是氨气、氯化氢，排除低分子物质可消除其对橡胶的影响，该类物质影响硅橡胶的固化。
[0029]又一方面，本申请提供了一种温感变色绝缘防护包材，包括基材和上述的感温变色剂；所述基材为硅橡胶、硅胶、热塑性材料和热固性材料中的一种或几种。
[0030]优选的，所述温感变色绝缘防护包材包括：
[0031]α,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷：50～100份；
[0032]增塑剂：5～10份；
[0033]阻燃剂：10～50份；
[0034]补强填料：10～30份；
[0035]底色着色剂：2～5份；
[0036]温感变色剂：2～10份；
[0037]交联剂：1～5份；
[0038]催化剂：1～2份。
[0039]优选的，所述α,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷具有式(I)所示通式的化合物：
[0040]HO(SiMe2O)nH 式(I)；
[0041]其中，n为25℃下使α,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷的运动粘度为300000～900000cst的正整数。
[0042]此粘度范围制作的包覆材料软硬程度在实际使用中其性能最优。
[0043]优选的，所述的增塑剂为二甲基硅油、脂肪酸甲酯、煤焦油一种或或两种以上的混合物。
[0044]优选的这几种增塑剂，有利于包覆材料的成型挤出。
[0045]优选的，所述交联剂选自：甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷、二乙胺基甲基三甲氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三甲氧基硅烷、一氯甲基三乙氧基硅烷、一氯甲基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温感变色剂，其特征在于，包括感温变色粉和改性剂；所述改性剂为含氮硅烷或含氯硅烷；感温变色粉、改性剂的质量比为 1:(0.05
‑
0.15)。2.根据权利要求1所述的温感变色剂，其特征在于，所述改性剂为六甲基二硅氮烷或二甲基二氯硅烷。3.根据权利要求1所述的温感变色剂，其特征在于，所述感温变色粉的粒径为1μm至10μm；优选的，所述感温变色粉的变色温度为25℃至75℃。4.根据权利要求1所述的温感变色剂，其特征在于，所述感温变色粉为核壳结构的感温变色粉，所述核壳结构中的透明壳体为胶囊壳，所述胶囊壳的厚度为200nm至400nm。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的温感变色剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按比例将感温变色粉加热至100
‑
120℃并抽真空，缓慢加入改性剂，搅拌反应1
‑
2h，减压蒸馏，得到温感变色剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述改性剂经过雾化之后以喷淋的方式缓慢加入；优选的，所述改性剂的加入时间为0.5~2小时。7.一种温感变色绝缘防护包材，其特征在于，包括基材和如权利要求1
‑
4任一项所述的感温变色剂；所述基材为硅橡胶、硅胶、热塑性材料和热固性材料中的一种或几种。8.根据权利要求7所述的温感变色绝缘防护包材，其特征在于，所述温感变色绝缘防护包材包括：α,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷：50~100份；增塑剂：5~10份；阻燃剂：...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔武林，邓国威，殷波，张刚，
申请(专利权)人：湖南航天三丰科工有限公司，
类型：发明
国别省市：