[發明專利]一種凹凸棒-染料可逆熱致變色復合顏料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110571119.4
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113234432B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳浩;張芳芳;楊梅香;任丹妮
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C09K9/02
• 分類號: C09K9/02;C09B67/04;C09B67/06;C09B67/02;C09B67/42;C09B67/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明涉及變色顏料技術領域，提供了一種凹凸棒?染料復合顏料及其制備方法。本發明將染料負載在凹凸棒上，得到本發明的復合顏料，凹凸棒呈細長的納米板條狀，染料分子以極強的作用力作用于其孔洞之中或棒晶凹槽處。本發明提供的復合顏料能夠根據研磨力度和溫度的變化發生顏色變化，并且溫度引起的顏色變化可逆，是一種新型熱致變色復合顏料，具有廣闊的應用前景。本發明提供的制備方法步驟簡單，容易操作。

技術領域

本發明涉及變色顏料技術領域，尤其涉及一種凹凸棒-染料可逆熱致變色復合顏料及其制備方法。

背景技術

智能熱致變色材料是一種能隨溫度的升高或降低而變色的材料。它具有自由選色、可逆變色、壽命長、靈敏度高等優點，廣泛應用于醫療診斷、建筑節能、防偽、紡織設計等領域。目前，大多數具有熱致變色性質的化合物都是有機共軛分子，如液晶、共軛聚合物和凝膠網絡，它們具有改性能力強、顏色豐富等優點。然而，有機熱致變色化合物制備工藝復雜，制備成本較高，尋求制備可逆熱致變色材料的新技術勢在必行。

顏料是一種有色的細顆粒粉狀物質，又可稱為著色劑，一般不溶于水、油脂、樹脂、有機溶劑等介質中，是紡織印染、涂料、油墨、以及著色塑料和橡膠等工業產品中的重要組分。按結構可分為無機顏料和有機顏料。其中，有機顏料著色力高、色澤鮮艷、色譜齊全、相對密度小，但存在顏料粒子易團聚、耐熱性、耐候性不強等缺陷，這會對其應用領域的產品質量產生不利影響。因此，改善有機顏料的上述缺陷是決定其應用前景的關鍵所在。

受到瑪雅藍(一種瑪雅文化中常使用的天然顏料，具有極佳的穩定性，歷經千年不褪色)的啟發，近年來將有機染料分子嵌入粘土內部制備新型主-客體復合顏料的研究日益高漲。這種制備思路不但可以提升染料分子的耐光、熱穩定性，顯著降低有機顏料制備成本，而且由于粘土礦物表面含有豐富的帶電性和硅(鋁)羥基，為設計多功能新型復合顏料提供了無限可能，展現出誘人的理論和實用價值。

凹凸棒(Attapulgite，ATP)，是一種2:1型鏈層狀結構含水鎂鋁硅酸鹽礦物，是一種少有的天然一維納米材料，晶體呈針狀、棒狀或纖維狀。凹凸棒具有優異的增稠性、懸浮性和懸掛性，被廣泛應用于涂料、油漆行業中，具有非常高的使用價值。近年來，陸續有研究人員將凹凸棒作為主體材料，引入不同結構的染料分子進行復合，制備了多種顏色的復合顏料。這些顏料大多展現出優異的光熱和化學穩定性，這主要歸因于染料分子與凹凸棒晶體間強的相互作用。但是，本領域目前尚沒有將凹凸棒和染料復合，制備具有可逆熱致變色復合顏料的先例。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種凹凸棒-染料可逆熱致變色復合顏料及其制備方法。本發明將染料分子負載在凹凸棒上，所得復合顏料能夠隨研磨力度和溫度發生顏色變化，且制備方法簡單，成本低，具有廣闊的應用前景。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種凹凸棒-染料可逆熱致變色復合顏料，包括凹凸棒和負載在凹凸棒上的染料；所述凹凸棒和染料的重量比為1:(0.05～0.5)；所述染料以酸式結構存在。

優選為，所述染料包括剛果紅和/或茜素紅。

本發明提供了上述方案所述凹凸棒-染料可逆熱致變色復合顏料的制備方法，包括以下步驟：

將凹凸棒和染料溶液在酸性條件下攪拌混合，得到凹凸棒-染料混合料；

將所述凹凸棒-染料混合料離心，將所得固體產物水洗至中性后干燥，得到凹凸棒-染料可逆熱致變色復合顏料。

優選的，所述攪拌混合的過程包括：在攪拌條件下，將凹凸棒加入部分染料溶液中，然后加入剩余部分染料溶液，將所得混合體系的pH值調節至酸性，并繼續攪拌0.5～24h，得到凹凸棒-染料混合料；當所述染料為剛果紅時，將所述混合體系的pH值調節至2～3.5，當所述染料為茜素紅時，將所述混合體系的pH值調節至2～3.7。

優選的，所述染料溶液的質量分數為0.01～5％。