[發(fā)明專利]可調(diào)節(jié)的比色濕氣指示器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380059401.8
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104781703A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: E·K·L·Y·哈吉梅;姜明燦
• 申請（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號: G01W1/11
• 分類號: G01W1/11;G01N31/22;G01N21/78
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 陳長會;馬慧

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及包含濕氣指示組合物的比色濕氣指示器，該濕氣指示組合物包含結(jié)合到固體載體的雙(乙二肟)-過渡金屬絡(luò)合物，該濕氣指示組合物通過添加吸濕性鹽而改性。本公開還包括包含濕氣指示組合物的指示卡，該濕氣指示組合物包含結(jié)合到固體載體的雙(乙二肟)-過渡金屬絡(luò)合物，該濕氣指示組合物通過添加吸濕性鹽而改性。本公開還包括調(diào)整基于結(jié)合到固體載體的雙(乙二肟)-過渡金屬絡(luò)合物的濕氣指示器的比色響應(yīng)的方法。

背景技術(shù)

濕氣指示器被用來例如確定指示器附近的濕氣量或濕度。在暴露于濕氣或濕度時，比色指示器改變顏色。當(dāng)前的商用比色濕氣指示器基于含鈷的化合物(例如CoCl₂)。由于鈷潛在的不利環(huán)境影響和成本，當(dāng)前正在尋求鈷化合物的替代方案。諸如包含鐵(II)、鐵(III)或氯化銅鹽的凝膠載體的其它組合物已經(jīng)用作濕氣指示器，但是這些指示器在可見電磁光譜中沒有強吸收，并且濕氣指示顏色變化通常難以檢測。

另外，許多比色濕氣指示器僅在一個或兩個特定濕氣水平下表現(xiàn)出濕敏顏色變化，從而限制了各指示器的應(yīng)用。例如，一些比色濕氣指示器在60％相對濕度下顯出顏色變化。使用濕氣指示的一些應(yīng)用需要指示器對更高或更低的相對濕度水平敏感。例如，電子器件和電子裝置可對濕氣非常敏感，即使是在低的相對濕度水平下，諸如低于40％相對濕度，以及甚至低于10％相對濕度。

發(fā)明內(nèi)容

存在對不基于鈷的經(jīng)濟的比色濕氣指示器的需求。還存在對這樣的比色濕氣指示器的需求：它們在寬泛的濕度水平范圍(具體地講低于40％相對濕度以及甚至低于10％相對濕度的相對濕度水平)內(nèi)具有高度可見的顏色變化，并且可隨著濕度變化定性和/或定量地改變。

在本公開的一個方面，提供一種包括比色濕氣指示組合物的組合物，該比色濕氣指示組合物包括改性的濕氣指示組合物。改性的濕氣指示組合物包含：(a)濕氣指示組合物，該濕氣指示組合物包含(1)固體載體和(2)結(jié)合到固體載體的雙(乙二肟)-過渡金屬絡(luò)合物；以及(b)包括至少一種吸濕性鹽的改性劑。該至少一種吸濕性鹽包含陰離子，所述陰離子選自包含以下各項的組：鹵離子、硝酸根、乙酸根、碳酸根和氫氧根，并且包含陽離子，所述陽離子選自包含以下各項的組：銨、堿金屬、堿土金屬和過渡金屬。改性劑與濕氣指示組合物物理接觸或流體連通。

在本公開的另一方面，提供一種包含改性的濕氣指示組合物的比色相對濕度指示傳感器。改性的濕氣指示組合物包含：(a)濕氣指示組合物，該濕氣指示組合物包含(1)固體載體和(2)結(jié)合到固體載體的雙(乙二肟)-過渡金屬絡(luò)合物；以及(b)包括至少一種吸濕性鹽的改性劑。該至少一種吸濕性鹽包含陰離子，所述陰離子選自包含以下各項的組：鹵離子、硝酸根、乙酸根、碳酸根和氫氧根，并且包含陽離子，所述陽離子選自包含以下各項的組：銨、堿金屬、堿土金屬和過渡金屬。改性劑與濕氣指示組合物物理接觸或流體連通，并且傳感器的光譜根據(jù)傳感器置于其中的環(huán)境內(nèi)的相對濕度而定量地改變。

在另一方面，提供一種調(diào)整濕氣指示組合物的比色響應(yīng)的方法。該方法包括將具有第一臨界相對濕度的濕氣指示組合物與具有不同于第一臨界相對濕度的第二臨界相對濕度的至少一種吸濕性鹽混合以制備改性的濕氣指示組合物。濕氣指示組合物包含固體載體和結(jié)合到固體載體的雙(乙二肟)-過渡金屬絡(luò)合物。該至少一種吸濕性鹽與濕氣指示組合物物理接觸或流體連通，該至少一種吸濕性鹽包含陰離子，所述陰離子選自包含以下各項的組：鹵離子、硝酸根、乙酸根、碳酸根和氫氧根，并且包含陽離子，所述陽離子選自包含以下各項的組：銨、堿金屬、堿土金屬和過渡金屬。改性的濕氣指示組合物的臨界相對濕度不同于濕氣指示組合物的臨界相對濕度。

在本公開的另一方面，提供包含改性的比色濕氣指示組合物的比色濕氣指示卡。

本文的組合物、傳感器和方法可在寬泛的濕度水平范圍(具體地講低于40％相對濕度以及甚至低于10％相對濕度的相對濕度水平)內(nèi)提供高度可見的顏色變化，并且可提供對組合物和傳感器附近的濕氣量的定性和/或定量指示。

以上內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明每種實施方式的每一個公開實施例。本發(fā)明的一個或多個實施例的細節(jié)還在下面的描述中示出。本發(fā)明的其它特征、目標和優(yōu)點根據(jù)描述和權(quán)利要求將顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開的某些實施例的比色濕氣指示卡的透視圖。

具體實施方式