颜料墨水

科技研发项目立项申请报告

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项目名称

有机变色材料热敏变色涂层制备及其温变技术研发

企业名称

科技有限公司

申请部门

研发部

申请经费

（万元）

起始年月2022/3/4预计结束

年月

2022/10/

28

研究内容提要：

目前所应用的电子给予体变色材料其组分中还包括低熔点固体溶剂。低

熔点溶剂的掺入能够起到改善热敏变色材料转变温度的作用。本项目研发有

机变色材料热敏变色涂层制备及其温变技术，采用电子得失型的有机变色材

料制备了低温型热敏变色涂层，结合其结构特点，采用丙烯酸、有机硅树脂

制备了变色温度范围不同的低温单变色涂层，并且研究了低温热敏涂层的变

色性能。通过测定实时温度下涂层颜色的相关数据，定量研究了涂层颜色指

标与涂层温度两者之间的关系，建立了颜色变化与涂层温度之间的数学模

型。同时通过改变三种热敏变色材料的质量配比，得到多组复合型多变色热

敏涂层。

项目单位审核意见审核意见：同意立项！

领导签字：

日期：

财务部门审核意见审核意见：经费申请批准！

财务人员签字：

日期：

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一、国内外现状

在涂料中添加有机或者无机热敏材料后，当周围温度发生改变时，涂层

的颜色也会发生变化做出响应，利用这种办法可以达到粗略估计温度的目

的。早期的热敏变色涂料多用于工业中的大型装置，起到高温报警的作用，

这一类热敏变色涂料在很大程度上是不可逆的。即温度过高时，热敏变色涂

层的颜色会发生转变，但是温度下降后，涂层却很难回到其原来所具有的颜

色，因而限制了其大规模的使用。近些年，热敏涂料渐渐沿着可逆的方向发

展，随着研究的深入，热敏涂料已逐渐能满足人们的使用需求。

有机类热敏变色材料的制备方法可以分为二类。第一类是通过物理方法

制备。诸如前面提到的结晶紫内酯，其就是将电子给予体，接受体以及溶剂

进行机械研磨混合。但是这种简单的机械混合使得其变色极其不稳定，比如

有机热敏变色颜料因为熔点较低易分解。因此我们还需要在这些有机混合物

外加一层保护膜，即微胶囊技术。通常情况下微胶囊技术指的是用较难溶解

的大分子作为成膜材料把其他易溶的物质包裹在其中的一种技术。这是有机

热敏变色材料的第二种制备方法：化学制备法。将甲醛与尿素反应后生成的

预聚体与有机热敏变色混合物共同反应足够长的时间，会形成大分子树脂包

裹的粒径比较小且均匀的热敏变色微胶囊。这样的微胶囊体能拥有抵抗外界

环境的能力：比如耐稀释剂性等。选择出好的微胶囊壳体能够对微胶囊产物

的性能起到至关重要的作用。针对不同的应用,需要选用对应的微胶囊壳材。

第一要考虑包芯的性质。第二要考虑微胶囊产品的应用场合，最后是高分子

聚合物本身的性质，诸如高分子聚合物的弹性、韧性等等。

二、工程概况

1、本项目由公司研发部自主研发完成；本项目的研制工作纳入公司的

科研管理体系，监督审核项目进度和成果。

2、本项目由本公司6位研发部成员组成项目小组，其他相关科技人员配

合，结合企业自身特点和技术积累，通过创新，终于取得了初步成功。

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3、本项目预计投入研发资金58.5万元；

4、本项目形成的知识产权权属属于公司，针对本项目产品的核心技术，

已向知识产权部门申请了专利进行保护。

三、主要研究内容及关键技术

主要研究内容：

目前所应用的电子给予体变色材料其组分中还包括低熔点固体溶剂。低

熔点溶剂的掺入能够起到改善热敏变色材料转变温度的作用。本项目研发有

机变色材料热敏变色涂层制备及其温变技术，采用电子得失型的有机变色材

料制备了低温型热敏变色涂层，结合其结构特点，采用丙烯酸、有机硅树脂

制备了变色温度范围不同的低温单变色涂层，并且研究了低温热敏涂层的变

色性能。通过测定实时温度下涂层颜色的相关数据，定量研究了涂层颜色指

标与涂层温度两者之间的关系，建立了颜色变化与涂层温度之间的数学模

型。同时通过改变三种热敏变色材料的质量配比，得到多组复合型多变色热

敏涂层。

关键技术：

1、高性能低温热敏变色涂层制备技术

对于热敏变色涂层来说，除了在绪论中所谈及到的可逆、不可逆的分类

方法，低温热敏变色涂层主要应用在服装、装饰以及医疗中。为了得到更多

颜色不同的热敏粉，同时拓宽热敏粉的变色温度范围，项目将热敏粉

TCR,TCY,TCB进行了一定的混合。因热敏粉粒径很小，所以可以直接进行

机械混合。将一定量的丙烯酸树脂用二甲苯、丁酯稀释，再加入热敏粉TCR，

上述组分于分散机中分散均匀后加入适量的固化剂，采用喷涂的方式来制备

热敏变色涂层的试片。取被二甲苯、丁酯稀释好的丙烯酸树脂若干，加入定

量的复合型热敏粉，搅拌均匀后调入适量的固化剂，制备出低温热敏变色涂

层。