[發明專利]溫敏變色鏈式聚合硫材料的電化學合成方法及其作為溫敏變色材料的應用

有效

• 申請號: 201811194042.8
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109439055B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 王舜;金輝樂;徐雪;劉愛麗;李俊
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C09D5/44
• 分類號: C09D5/44;C08G75/00
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本發明公開了一種溫敏變色鏈式聚合硫材料的電化學合成方法及其作為溫敏變色材料的應用，包括如下步驟：以金屬鉑片電極為工作電極，以Hg/Hg₂SO₄電極為參比電極，以Pt絲電極為工作電極，以二硫代氨基甲酸鹽衍生物和堿性物質的混合液為電解液進行電化學聚合，電化學聚合時間為300s‐50h，電化學聚合電壓為0.3‐1.5V，獲得具有溫敏變色性能的鏈式聚合硫材料；本發明制備的材料對溫度有明顯的變色反應，其靈敏度高，而且材料制備成本低，制備合成方法簡便，反應條件溫和。

技術領域

本發明涉及一種材料技術領域，特別涉及一種溫敏變色聚合硫材料的制備方法，具體涉及一種溫敏變色鏈式聚合硫材料的電化學合成方法及其作為溫敏變色材料的應用。

背景技術

物質在溫度高于或低于某個特定溫度區間會發生顏色變化，這種材料被叫做溫敏變色材料。溫敏變色材料具有顏色隨溫度變化而改變的特性，在溫度顯示、醫療衛生、廣告、紡織服裝、印刷油墨以及筆用油墨等領域得到了廣泛應用。

溫敏變色材料從不同角度可分為多種類型：按物質類別，可分為無機、有機(聚合物)和液晶類熱變色材料。由于無極可逆變色材料品種有限，且熱致表色效應局限性較大和其毒性高等因素，限制了其大范圍應用。液晶類溫敏變色材料的優點是變色靈敏度高，多數情況下溫度變化不到1℃就會發生顏色的變化，且選用不同液晶材料可在很廣的溫度范圍內實現變色。液晶是介于固態與液態之間的中間態物相，產生變色的機理也是由于物質的狀態發生了變化。其缺點是價格高，對化學物質敏感，變色效果不穩定，總體變色性能不如染料。有機熱致可逆變色材料是目前最為引人注目的材料，與無機類熱致可逆變色材料相比，在變色溫度的選擇性、顏色組合自由度、變色明顯性及價格等方面都有顯著的優點，因而得到了大范圍的應用。

無機熱變色材料變色機理較多，有的還比較復雜。其中一個重要的機理是晶型轉變機理，結晶物質加熱到一定溫度，從一種晶型轉變到另一種晶型，從而產生顏色的變化。液晶型熱變色材料的變色靈敏度在所有示溫材料中是最高的，但液晶材料的使用受到兩個因素的制約，一是必須包囊(微膠囊)方可使用，二是目前價格較高。液晶的顯色是利用不同晶相對光的反射、折射、吸收不同，而造成顏色的變化，屬物理過程。有機類熱變色材料大多是由于介質的酸堿度變化而引起分子結構變化，從而產生顏色變化，而且有機類可逆溫敏變色材料的種類較多，螺環類、雙蒽酮類、席夫堿類、熒烴類、三苯甲烷類化合物都可以作為有機溫敏變色材料的顏料。

2011年，吳智磊等對復合低溫熱致變色儲能材料進行了研制，探究了二元混合溶劑對材料變色性能的影響，擴大了熱致變色材料的變色溫度區間。2012年，馬曉光等對熱致變色儲能材料及其制備方法進行了詳細研究，提出通過在變色微膠囊中加入分散陽離子染料的方法，豐富材料變色前后的色譜，該方案得到了很好的變色效果，并已獲得國家專利(CN102827597A[P].2012.)。馮文昭等對熱致變色微膠囊在棉織物上的應用情況進行了研究，通過工藝優化制備出了變色性能良好的熱致變色紡織品。張寶硯，王瑛，胡建設，等公開了一種熱敏變色染料和涂料，包含氨基取代的三芳甲烷系和熒烷系結構，其方案是通過酰胺化引入不飽和碳鏈聚合活性基團，還提出了上述化合物的制造方法和顯色技術獲得國家專利(CN1664014[P].2005.)。約瑟夫·G·奧康納，公開了一種環形帶和織物，其結合有用作工藝控制輔助手段的熱致變色材料如聚噻吩，該熱致變色材料可以應用于監測工業熱處理中的熱分布，以及應用于該熱處理中的工業織物、該熱處理中工業織物的制造和/或工業織物上生產或承載的產品，獲得國家專利(CN 101641473B[P].2014.)。

溫敏變色材料的應用非常廣泛，正如以上所述，在傳統示溫、顯示材料、日常服飾等方面的應用都極具潛力，但是現有的熱敏變色材料受環境影響大，顏色漸變，可逆變色靈敏度不高，且相容性差，將其應用到其他介質中，會與介質產生緩慢反應，示溫性能不穩定。并且研究大都集中在有機化學材料上，且大都使用的原材料成本比較高、操作相對困難、工藝設備復雜、有些材料還具有一定毒性、對環境存在一定的污染等現狀，因此開發和研究環保且廉價易得的新型材料顯然變得非常重要。