I pigmenti termocromici sono prodotti all'avanguardia ma strutturalmente deboli rispetto a molti altri pigmenti e coloranti. Per sfruttare appieno questo prodotto mantenendolo lontano da pericoli, è necessario osservare le seguenti precauzioni nell'applicazione di pigmenti termocromici.
I. Effetto dei pigmenti termocromici Temperatura
I pigmenti termocromici solitamente cambiano i colori entro un certo intervallo di temperature, mentre in un ambiente oltre tale intervallo i pigmenti termocromici potrebbero non ottenere il cambiamento di colore previsto o risultati di cambiamento di colore insoddisfacenti. Pertanto, è necessario comprendere e confermare il corretto intervallo di temperature adatto ai pigmenti termocromici utilizzati. Inoltre, la temperatura ambiente influisce anche sui risultati del cambiamento di colore dei pigmenti termocromici poiché una temperatura ambiente eccessivamente alta o bassa potrebbe comportare un cambiamento di colore improprio. Pertanto è fortemente consigliata l'applicazione dei pigmenti termocromici a temperatura ambiente adeguata.
II. Pigmenti termocromici Dosaggio
Si consiglia di utilizzare dal 2% al 5% di polvere termocromica nelle colate di resina o plastica. Quando si utilizza polvere termocromica, se il materiale è già colorato, si consiglia di aggiungerne non più del 2.5%. Si noti inoltre che l'uso improprio di stucchi plastici può coprire il colore dei pigmenti termocromici. La polvere termocromica viene utilizzata negli inchiostri da stampa e nei rivestimenti in una quantità compresa tra l'8% e il 12%.
III. Pigmenti termocromici Miscelazione e attrito
Le microcapsule di pigmenti termocromici sono suscettibili a danni meccanici se miscelate con materiali. Pertanto è necessario ridurre l'attrito nella preparazione di tale pigmento prima del suo impiego. Si consiglia di utilizzare un mixer a bassa velocità, una miscelazione manuale, un mulino a tre rulli o un altro metodo di miscelazione “delicato”. L'uso di un agitatore ad alta velocità come un mulino a sfere distruggerà rapidamente la struttura della microcapsula del pigmento che cambia colore con potere calorifico. Inoltre, dovremmo considerare l'aggiunta di disperdenti durante la miscelazione per evitare ripetute estrusioni e ridurre il tempo di miscelazione.
IV. Requisiti dei mezzi pigmentati termocromici
A causa della parete sottile delle microcapsule di pigmenti termocromici, non utilizzare solventi contenenti tre o meno atomi di carbonio, come metanolo, etanolo o acetone, poiché queste piccole particelle possono facilmente penetrare nella parete della microcapsula e distruggere la struttura del pigmento, causando deformazione del colore o scolorimento, con conseguente deformazione del colore o scolorimento dei pigmenti. Utilizziamo solventi adattati per selezionare solventi contenenti particelle con sei o più atomi di carbonio.
Se dobbiamo utilizzare solventi a particelle piccole, dovremmo controllare la quantità utilizzata. Il solvente evaporerà rapidamente dopo essere stato spruzzato e stampato e non lascerà danni ai pigmenti.
Diamo un'occhiata agli effetti di diversi solventi sulle polveri termocromiche. I dati mostrano il tempo necessario per formare deformazioni visibili nella prestazione del pigmento (a 20°C). È da notare che per questo esperimento sono stati utilizzati solo solventi puri e solitamente nei mezzi vengono miscelati solventi, leganti, emulsionanti e altri composti che possono reagire con i pigmenti termocromici, pertanto questa tabella è solo di riferimento.
| Metanolo | DMF | etanolo | Acetone | Etanolo 40% | Alcool isopropilico | Acetato di etile | Glicole etilenico/etere etilico | Acetato di butile | butanone |
| Fino a ora 5 | Fino a 48 giorni | Fino a 48 giorni | 1/3-2 mesi | 2/3-3 mesi | 30-180 giorni | 60-150 giorni | 90-300 giorni | 90-300 giorni | 90-180 giorni |
| Acqua (pH 2-8) | toluene | Cyclohexanone | Alcool benzilico | Benzina | Olio minerale | Trementina | Plastificante DOP | xilene | cicloesano |
| Oltre 3 anni | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno | Oltre 1 anno |
Prima di utilizzare la polvere termocromica assicurarsi che non siano presenti piccole particelle di solvente nell'anello. Anche una piccola quantità può danneggiare il pigmento. Pertanto vengono suggeriti dei test prima che un nuovo mezzo venga utilizzato.
V. Resistenza ai raggi UV
I pigmenti termocromici hanno una bassa resistenza ai raggi UV. Quando utilizziamo pigmenti termocromici per la colorazione, la superficie del prodotto deve essere rivestita con uno strato di vernice protettiva UV. Per i prodotti da esterno è obbligatorio. I pigmenti possono essere aggiunti alle resine indurite mediante UV (la durata dell'indurimento è breve), quindi la luce UV non danneggerà i pigmenti nell'intervallo della luce visibile.
VI. Pigmenti termocromici Medium a base acqua
I pigmenti termocromici possono essere aggiunti alle vernici e agli inchiostri a base acqua. Come accennato in precedenza, i mezzi non devono contenere solventi con particelle aventi meno di 4 atomi di carbonio. Il pH del mezzo dovrebbe rimanere a 2-8 (in modo ottimale 2.5-5). Nei mezzi alcalini con un valore di pH superiore a 8, i pigmenti termocromici col tempo verranno danneggiati. L'aggiunta di alcuni tensioattivi non ionici aiuterà i pigmenti termocromici a disperdersi più facilmente nei mezzi.
VII. Pigmenti termocromici per inchiostri e vernici
Quando la temperatura supera un certo livello diventano trasparenti. L'indice di rifrazione delle microcapsule di pigmenti termocromici è 1.5-1.54 e se i leganti utilizzati nella vernice/inchiostro mostrano una differenza significativa nell'indice di rifrazione, allora vedremo l'effetto "nebbia" invece degli strati traslucidi dopo che viene raggiunta la temperatura che cambia colore. In generale, i pigmenti termocromici si sposano bene con le resine alchidiche e acriliche mentre non sono buoni partner con le resine poliammidiche e il nitrato di cellulosa.
Anche le differenze nell'indice di rifrazione hanno un certo impatto sulla scelta dei solventi. Solventi come toluene, xilene e benzene metanolo (gli indici di rifrazione sono rispettivamente 1.496, 1.493 e 1.54) hanno un indice di rifrazione simile a quello dei pigmenti termocromici e funzionano bene con essi. Ma se utilizziamo alcol isobutilico con un indice di rifrazione significativamente diverso (1.377), osserveremo una concentrazione di colore inferiore a quella effettiva. Ma questo effetto è reversibile e il colore ritorna normale dopo che il solvente è evaporato.
Le microcapsule di pigmenti agiscono come il vetro trasparente. Il vetro sottile normale è trasparente, ma il vetro spesso fino a 100 mm è di colore verde. Se desideriamo una superficie completamente trasparente possiamo applicare su di essa uno strato di materiale termocromico. Quando i pigmenti sono già colorati è sufficiente ricoprire i disegni sulla superficie.
Fosfati, bromuri e cloruri danneggiano il potere calorifico dei pigmenti colorati e non dovrebbero essere presenti negli anelli.
VIII. Possibili effetti dei pigmenti termocromici
Dopo aver raggiunto la temperatura desiderata, i pigmenti termocromici diventeranno trasparenti. I pigmenti al di sotto di questa temperatura saranno testimoni di una miscelazione dei colori che potrebbe generare quattro effetti:
I pigmenti a strato sottile (come vernici o inchiostri) diventano trasparenti dopo aver raggiunto la temperatura specificata. Verranno rivelati i motivi sotto lo strato di pigmento.
Se utilizzato su oggetti più spessi (come i getti di resina), il pigmento diventerà bianco dopo aver raggiunto la temperatura specificata e la rifrazione di migliaia di microcapsule crea un effetto simile alla nebbia densa.
I pigmenti possono anche essere colorati con altri coloranti o pigmenti; è fondamentale utilizzarli correttamente per evitare che il secondo colorante possa oscurare l'effetto dei pigmenti termocromici. Ad esempio, se tingiamo la resina con colorante trasparente verde e aggiungiamo pigmenti termocromici rossi che cambieranno colore a 30°C. Secondo le regole di miscelazione del colore, la resina, quando è inferiore a 26.5°C (alla quale il pigmento rosso inizia a sbiadire), apparirà gialla. Quando la temperatura aumenta da 26.5°C a 30°C, la resina passerà dal giallo al verde, tornando al suo colore verde originale a 30°C.
L'utilizzo di diversi pigmenti termocromici (diversi colori e temperature che cambiano colore) rende possibile la disponibilità di prodotti con diversi colori al variare della temperatura.
IX. Stoccaggio di pigmenti e prodotti termocromici
I pigmenti termocromici sono sensibili alla luce UV, quindi è importante tenerli lontani dalla luce solare diretta e conservarli all'ombra. I prodotti termocromici finiti devono essere rivestiti con vernice resistente ai raggi UV, e questo è particolarmente importante per quelli spesso esposti alla luce solare diretta.
I pigmenti termocromici possono alterare i colori oltre il limite del tentativo senza alterarne significativamente le prestazioni. Pertanto, i pigmenti e i prodotti che li contengono devono essere conservati in un ambiente diversi gradi Celsius al di sotto della temperatura che cambia colore (ad esempio, i pigmenti che cambiano colore a 30°C iniziano a sbiadire a 26.5°C, quindi conservarli a 24°C o meno è consigliabile sicuro). È da notare che il congelamento danneggerà anche i pigmenti termocromici.
X. Sei problemi quando si utilizzano pigmenti termocromici
1. La polvere di pigmento termocromico è tossica?
Al giorno d'oggi, al prospero mercato materno-infantile fanno seguito problemi di qualità dei prodotti materni e infantili. Le persone sono sempre più preoccupate per loro. Negli ultimi anni, molti produttori di prodotti materni e infantili hanno sviluppato molti nuovi prodotti per attirare i clienti, tra cui biberon termici, indumenti termici e tettarelle termiche. Le madri sono preoccupate per questi prodotti e pensano che possano essere tossici, quindi non osano acquistarli. La polvere di pigmento termico è sicura?
Tale polvere di pigmento termico è ecologica e non tossica e i produttori forniscono anche rapporti di prova. Inoltre, i genitori possono vedere facilmente la temperatura attuale del biberon. Il biberon esistente può indicare la temperatura. Questo modello di utilità migliora l'impostazione dell'indicatore di temperatura sul biberon esistente e amplia l'applicazione effettiva.
2. A cosa devo prestare attenzione quando utilizzo un agente indurente con polveri di pigmenti termocromici caldi?
Le polveri di pigmenti termocromici vengono preparate utilizzando un sistema di composti organici di tipo a trasferimento di elettroni. A causa del trasferimento di elettroni a determinate temperature, la struttura molecolare di tali composti organici cambia, causando così un cambiamento di colore. Di solito è necessario aggiungere un agente indurente o reticolante durante lo stampaggio a iniezione. In questo caso a cosa dobbiamo prestare attenzione?
Il tipo di agente indurente è strettamente correlato alle proprietà meccaniche, resistenza al calore, resistenza all'acqua e resistenza alla corrosione dell'agente indurente. Durante la reticolazione e l'indurimento della resina epossidica e della resina poliestere insatura, a volte può essere generato un forte stress da contrazione dall'interno, causando la rottura del guscio della microcapsula delle polveri di pigmenti termocromici. Di conseguenza, altre sostanze chimiche entreranno nelle polveri dei pigmenti termocromici, facendo loro perdere le proprietà di cambiare colore. Questo è spesso il caso quando lo spessore di indurimento della resina epossidica è superiore a 0.2 mm e viene utilizzato un agente indurente poliamminico. Dovremmo prestare attenzione alle seguenti questioni:
Resistenza alla luce:
La polvere di pigmento termocromico ha una scarsa resistenza alla luce. Sbiadirà e perderà rapidamente efficacia se esposto a una forte luce solare. Pertanto è adatto solo per l'uso in ambienti interni. Dovrebbe evitare l'esposizione alla forte luce solare e alla luce della lampada UV, in modo da prolungare la durata delle polveri di pigmenti termocromici.
Resistenza al calore:
La polvere di pigmento termocromico è in grado di resistere alle alte temperature di 230 ℃ per un breve periodo (circa 10 minuti). Pertanto, può essere utilizzato per lo stampaggio a iniezione e la polimerizzazione ad alta temperatura. Il pigmento termocromico ha una stabilità termica diversa nello stato cromatico e nello stato acromatico. La stabilità termica delle polveri di pigmenti termocromici nello stato cromatico è superiore a quella nello stato acromatico. Inoltre, quando la temperatura è superiore a 80℃, le sostanze organiche che costituiscono il sistema di cambio colore inizieranno a degradarsi. Pertanto, dovremmo evitare per lungo tempo l’uso di polveri di pigmenti termocromici superiori a 75 ℃.
3. Perché il colore non è uniforme quando si mescolano prodotti pigmentati termocromici?
I prodotti a pigmenti termocromici possono essere utilizzati su molti materiali, come la serigrafia di tessuti e prodotti artigianali (tramite iniezione). La polvere termica può essere utilizzata anche per lo stampaggio a iniezione di plastica trasparente o traslucida come polipropilene (PP), PVC morbido (S-PVC) e gel di silice. Possono anche essere miscelati con poliestere insaturo e resina epossidica. Alcuni clienti mescolano la polvere termica con la colla per cristalli per la corrispondenza dei colori, ma il colore diventa irregolare dopo l'asciugatura. Perché?
Ci sono molte ragioni per un colore non uniforme dopo che la colla cristallina è stata miscelata con i prodotti pigmentati termocromici. Innanzitutto, non ha nulla a che fare con la qualità della polvere termica perché la corrispondenza dei colori non si basa sulla qualità della polvere termica. Se i prodotti pigmentati termocromici si agglutinano, ciò potrebbe causare una corrispondenza dei colori non uniforme. C'è un'altra ragione. Durante il processo di abbinamento dei colori, non riesci a mescolare la colla per cristalli nella stessa direzione. Di conseguenza, i prodotti pigmentati termocromici sono distribuiti in modo non uniforme.
Soluzioni per tali problemi:
Mescolare prodotti pigmentati termocromici incrostati;
Mescolare la colla cristallina e contemporaneamente versarvi i prodotti pigmentati termocromici;
Mescolare sempre nella stessa direzione e non cambiare mai direzione.
4. La luminosità sarà influenzata dalla miscelazione del pigmento che cambia colore con la temperatura con altre polveri colorate?
Il colore del pigmento che cambia colore con la temperatura cambia con la temperatura, mentre il colore degli altri pigmenti in polvere rimane invariato. Se mescoliamo il pigmento che cambia colore con la temperatura con altra polvere di pigmento, l'effetto del cambiamento di colore sarà influenzato?
In generale, l'effetto di cambiamento di colore del pigmento che cambia colore con la temperatura sarà influenzato quando viene miscelato con altre polveri di pigmenti. Il grado specifico di influenza sulla luminanza dipende dal rapporto di miscelazione e dalla scelta del colore.
5. La polvere termocromica rilascia sostanze tossiche se esposta ad alte temperature?
La polvere termocromica è un materiale di stampa molto speciale nonché un pigmento cangiante che cambia colore con i cambiamenti di temperatura. Il colore cambierà da un colore a nessun colore a una determinata temperatura. Più a lungo dura la temperatura, più a lungo manterrà il cambiamento di colore. Quando la temperatura scende, tornerà al colore originale. Qualcuno potrebbe porsi una domanda: la polvere termocromica rilascerà sostanze tossiche ad alta temperatura?
Il pigmento in polvere termocromico viene preparato utilizzando un sistema di composti organici di tipo a trasferimento di elettroni. Il composto organico a trasferimento di elettroni è un tipo di sistema cromogenico organico con una struttura chimica speciale. A causa del trasferimento di elettroni a determinate temperature, la struttura molecolare di tale composto organico cambia, causando così un cambiamento di colore.
Generalmente, l'intervallo di temperatura per l'utilizzo della polvere di pigmento termocromico è compreso tra la temperatura ambiente e 200 ℃. L'intervallo specifico di temperatura può variare a seconda della marca e del modello. Si consiglia di fare riferimento alle istruzioni del prodotto o ai suggerimenti del produttore prima dell'uso.
La polvere termocromica contiene al suo interno una sorta di sostanza che cambia colore ed è avvolta da uno strato di guscio trasparente con uno spessore di circa 0.2-0.5μm, che non può né dissolversi né sciogliersi. Il guscio non contiene alcuna sostanza tossica, né rilascerà alcuna sostanza tossica, il che soddisfa le specifiche di imballaggio per giocattoli e alimenti sicuri. I clienti possono utilizzare la polvere termocromica kingchroma senza alcuna preoccupazione.
6. La polvere di pigmento termocromico può essere esposta al sole?
Possiamo utilizzare la polvere di pigmento termocromico in ambiente esterno? La sua funzione ed effetto saranno influenzati quando è esposto a una forte luce solare?
La polvere di pigmento termocromico è un tipo di materiale che cambia colore al variare della temperatura. In generale può essere utilizzato in ambienti interni. L'esposizione alla forte luce solare può far sì che la polvere di pigmento termocromico perda l'effetto del cambiamento di colore o sbiadisca. Per questo motivo si sconsiglia l'esposizione prolungata alla luce solare.
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