專利名稱：一種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隨溫度而改變顏色的智能材料，尤其涉及一種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
橡膠制品被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電力、通訊、化工、制藥等行業(yè)，在使用過程中會(huì)隨環(huán)境的變化而出現(xiàn)溫度變化，通常是借助紅外測(cè)溫儀、接觸式點(diǎn)溫儀、熱電偶、玻璃溫度計(jì)等其他輔助工具來檢測(cè)環(huán)境溫度的變化，以免造成安全事故的發(fā)生。如果橡膠制品自身能隨溫度變化而改變顏色從而指示所處環(huán)境的溫度的變化，將極大地利于對(duì)溫度變化的監(jiān)控，減少上述輔助工具。但是市場(chǎng)上沒有能隨溫度改變顏色的橡膠材料
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料及其制備方法。本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是一種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料，先由質(zhì)量百分比為44. 5-68%的分子量30-65萬的甲基乙烯基硅橡膠、18-33 %的Si02、5-15 %的硅油、0. 2-3. 8 %的二甘醇二苯甲酸脂、0.3-3%的四[甲基-￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯及0. 1-2%的光穩(wěn)定劑經(jīng)捏合再于開煉機(jī)中開煉并擠出過濾，然后轉(zhuǎn)移至橡膠混煉機(jī)，最后加入質(zhì)量百分比為0.2-2%的2，5-二甲基-2，5雙(叔丁基過氧)己烷及0. 1_5%的微膠囊有機(jī)發(fā)色體于橡膠混煉機(jī)中混煉制得。所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。所述微膠囊有機(jī)發(fā)色體為熱消色顏料R。本發(fā)明還提供一種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料的制備方法，先按比例依次將甲基乙烯基硅橡膠、SiO2、硅油、二甘醇二苯甲酸脂、四[甲基-￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯及光穩(wěn)定劑加入到捏合機(jī)捏合；取出捏合后的膠料，投進(jìn)開煉機(jī)混煉，以三角包的形式返煉成片，再投進(jìn)過濾機(jī)進(jìn)行擠出過濾，不銹鋼網(wǎng)的順序?yàn)橄?0目、再50目最后100目；經(jīng)擠出過濾后的膠料再放入橡膠混煉機(jī)，按比例加入2，5-二甲基-2，5雙(叔丁基過氧)己烷及微膠囊有機(jī)發(fā)色體進(jìn)行混煉。本發(fā)明的有益效果智能橡膠材料在室溫時(shí)，為紅、黃、綠等顏色，當(dāng)溫度升高達(dá)到設(shè)定的變色溫度值時(shí)，智能材料的溫度變?yōu)闊o色，變色溫度值的選擇可根據(jù)微膠囊有機(jī)發(fā)色體的選擇來實(shí)現(xiàn)；當(dāng)溫度降低到低于設(shè)定溫度值時(shí)，智能材料由無色透明轉(zhuǎn)變?yōu)榧t、黃、綠顏色，這種顏色轉(zhuǎn)變過程是反復(fù)可逆的呈“有色一一無色”、“無色一一有色”循環(huán)顏色變化的狀態(tài)；該智能材料，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)為不同厚薄及形狀各異的產(chǎn)品，用途廣泛。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I-實(shí)施例3各實(shí)施例中各組分的配比如表I所示。表I
組分名稱質(zhì)量份(％)
實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3 甲基乙烯基硅橡膠5844.568
SiO2253318 硅油101552，5-二甲基-2，5雙(叔丁基過
1.50.22
氧)己烷
熱消色顏料R250.1
二甘醇二苯甲酸脂20.23.8
四[甲基-(3- (3，5-二叔丁基-4-羥
10.13
基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯1010 受阻胺類光穩(wěn)定劑0.520.1其中，實(shí)施例1-3所使用的的熱消色顏料R的型號(hào)分別為1395CU36C及3275，這些顏料在室溫時(shí)分別為紅、黃、綠顏色，當(dāng)溫度升至設(shè)定溫度70 80°C及以上區(qū)域時(shí)，紅、黃、綠顏色變?yōu)闊o色透明。上述熱消色顏料R生產(chǎn)廠家為蘇州慧辰光電科技有限公司。受阻胺光穩(wěn)定劑為聚_{[6-[ (I, I, 3, 3-四甲基丁基)-亞氨基]-I，3, 5-二嗪-2,4-二基][2-(2,2，6，6-四甲基哌啶基)-氨基]-亞己基-[4- (2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞氨基]}。制備過程制備過程按如下步驟順序進(jìn)行，計(jì)量共混一捏合一開煉一擠出過濾一合金混煉一注射/擠出成型一交聯(lián)成型一制品首先，按比例分別稱量甲基乙烯基硅橡膠、SiO2、硅油、二甘醇二苯甲酸脂、四[甲基-￠-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯1010、受阻胺類光穩(wěn)定劑，按照順序依次把原料投入捏合機(jī)甲基乙烯基硅橡膠一SiO2—硅油、二甘醇二苯甲酸脂、四[甲基-￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯1010、受阻胺類光穩(wěn)定劑在室溫下捏合一小時(shí)；取出捏合后的膠料，投進(jìn)開煉機(jī)混煉，以三角包的形式返煉20分鐘成片，再投進(jìn)過濾機(jī)進(jìn)行擠出過濾，不銹鋼網(wǎng)的順序?yàn)?0 50 100共3層，經(jīng)擠出過濾后再放入橡膠混煉機(jī)；其次，按比例分別稱量2，5_ 二甲基_2，5雙(叔丁基過氧)己烷、熱消色顏料R投入過濾膠料進(jìn)行混煉30分鐘；把混煉膠放進(jìn)裝有模具的橡膠注射機(jī)上注射成型，經(jīng)1800C /IOmin交聯(lián)成型，取出即為產(chǎn)品。按照本領(lǐng)域常規(guī)的檢測(cè)方法檢測(cè)得到的橡膠，測(cè)得主要主要性能參數(shù)如表2所
/Jn o表2
項(xiàng)目單位檢測(cè)值
實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3
·顏色紅黃綠
密度g/cm31. 15I. 18I. 13 硬度Ha455040 拉伸強(qiáng)度Mpa6. 55. 07. 2 斷裂伸長(zhǎng)率％500350550 線收縮率％54. 55. 5 體積電阻率Q cm3.OXlO148.OXlO142.5X1014 介電常數(shù)3.02.83.0 介質(zhì)損耗角2.5X1CT22.4X IO'22.6X IO'2以上制得的智能橡膠材料為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該材料在室溫時(shí)分別為紅、黃、綠，當(dāng)溫度升至設(shè)定溫度70 80°C及以上區(qū)域時(shí)，紅、黃、綠變?yōu)闊o色透明；當(dāng)溫度低于70 80°C及以下時(shí)，智能材料由無色透明轉(zhuǎn)變?yōu)榧t、黃、綠顏色，這種顏色轉(zhuǎn)變過程是反復(fù)可逆的呈“有色一一無色”、“無色一一有色”循環(huán)顏色變化的狀態(tài)；該智能橡膠材料，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)為不同厚薄及形狀各異的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電力、通訊、化工、醫(yī)藥等和溫度有關(guān)的行業(yè)，起到出現(xiàn)故障時(shí)溫度升高使材料顏色發(fā)生變化的預(yù)警指示作用；日常巡檢只需肉眼目測(cè)各材料是否變色即可完成繁雜費(fèi)時(shí)的測(cè)溫工作，無需借用紅外測(cè)溫儀、接觸式點(diǎn)溫儀、熱電偶、玻璃溫度計(jì)等其他輔助工具。另外，還可以根據(jù)需要的溫度范圍選擇合適的膠囊有機(jī)發(fā)色體。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，作出具體的改變或變化均屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1.一種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料，其特征在于先由質(zhì)量百分比為44. 5-68 %的分子量30-65萬的甲基乙烯基硅橡膠、18-33 %的Si02、5_15 %的硅油、O.2-3. 8 %的二甘醇二苯甲酸脂、O. 3-3 %的四[甲基-β - (3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯及O. 1-2%的光穩(wěn)定劑經(jīng)捏合再于開煉機(jī)中開煉并擠出過濾，然后轉(zhuǎn)移至橡膠混煉機(jī)，最后加入質(zhì)量百分比為O. 2-2%的2，5_ 二甲基_2，5雙(叔丁基過氧)己烷及O. 1-5%的微膠囊有機(jī)發(fā)色體于橡膠混煉機(jī)中混煉制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料，其特征在于所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料，其特征在于所述微膠囊有機(jī)發(fā)色體為熱消色顏料R。
4.如權(quán)利要求I所述可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料的制備方法，其特征在于先按比例依次將甲基乙烯基硅橡膠、SiO2、硅油、二甘醇二苯甲酸脂、四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯及光穩(wěn)定劑加入到捏合機(jī)捏合；取出捏合后的膠料，投進(jìn)開煉機(jī)混煉，以三角包的形式返煉成片，再投進(jìn)過濾機(jī)進(jìn)行擠出過濾，不銹鋼網(wǎng)的順序?yàn)橄?0目、再50目最后100目；經(jīng)擠出過濾后的膠料再放入橡膠混煉機(jī)，按比例加入2，5-二甲基-2，5雙(叔丁基過氧)己烷及微膠囊有機(jī)發(fā)色體進(jìn)行混煉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料的制備方法，其特征在于所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料的制備方法，其特征在于所述微膠囊有機(jī)發(fā)色體為熱消色顏料R。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料及其制備方法。這種可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料，先由質(zhì)量百分比為44.5-68％的分子量30-65萬的甲基乙烯基硅橡膠、18-33％的SiO2、5-15％的硅油、0.2-3.8％的二甘醇二苯甲酸脂、0.3-3％的四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯及0.1-2％的光穩(wěn)定劑經(jīng)捏合再于開煉機(jī)中開煉并擠出過濾，然后轉(zhuǎn)移至橡膠混煉機(jī)，最后加入質(zhì)量百分比為0.2-2％的2，5-二甲基-2，5雙(叔丁基過氧)己烷及0.1-5％的微膠囊有機(jī)發(fā)色體于橡膠混煉機(jī)中混煉制得。根據(jù)本發(fā)明的可逆的溫度顏色指示的智能橡膠材料，其顏色可隨溫度發(fā)生可逆變化，實(shí)現(xiàn)指示溫度變化的功能，具有廣泛的用途。
文檔編號(hào)C08L83/07GK102796382SQ20111014006
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者蘭桂剛, 陳明波 申請(qǐng)人:廣東阿爾派新材料股份有限公司