有機(jī)熱敏劑
具有熱敏變色性的有機(jī)化合物數(shù)量較多，可分為螺吡喃類、取代乙烯類、熒烷類、三芳甲烷類等。其熱敏變色機(jī)理是不同的。螺吡喃衍生物的熱變色是經(jīng)有離子共振結(jié)構(gòu)，即C螺-O鍵斷裂。受熱前螺碳原子在閉環(huán)時(shí)為sp3雜化，受熱后開環(huán)成離子化結(jié)構(gòu)，螺碳原子為sp2雜化，整個(gè)分子處于共軛平衡，使吸收光譜紅移，顏色變深。取代乙烯類的熱變色機(jī)理目前研究的很少，但有關(guān)研究表明:具有熱變色性質(zhì)的化合物的基態(tài)必須是能夠拆分的芳香環(huán)。其它化合物的熱變色過程是經(jīng)由各種分子間的平衡:酸-堿平衡，烯醇-酮平衡，立體異構(gòu)體間平衡或結(jié)構(gòu)平衡引起的。
目前研究的最多，最有應(yīng)用前景的有機(jī)熱變色材料是一種多組分的復(fù)配物。其熱敏變色溫度范圍為-200℃~200℃。
電子給予體也稱隱色染料，當(dāng)溫度變化時(shí)與電子接受體發(fā)生可逆熱變色反應(yīng)，通過其電子的轉(zhuǎn)移而吸收或輻射一定波長的光，表觀上便有了顏色的變化。溶劑的作用除了溶解給電子體和電子接受體外，還可以起到控制變色溫度的作用，溶劑的種類與用量對(duì)熱變色溫度影響很大。為了改善某些性質(zhì)或達(dá)到不同的熱變色效果還要加入適宜種類、適宜用量的添加劑。這幾種組分的不同選擇與配合可實(shí)現(xiàn)變色溫度的選擇性、顏色組合的自由度、變色明顯度及價(jià)格因素等的特點(diǎn)，極有發(fā)展前景。日本PILOT油墨株式會(huì)社于1973年開發(fā)此類熱敏材料，于1980年前后將其產(chǎn)品Metamocolor打入國內(nèi)外市場(chǎng)，其色彩變化及變色感度都很好，但耐光性欠佳，不適合長時(shí)間陽光下曝曬。
液晶類熱敏材料
膽甾型液晶具有層狀分子結(jié)構(gòu)，層內(nèi)分子長軸相互平行，各層分子軸方向與鄰層分子軸方向都略有偏移，使液晶分子呈螺旋狀結(jié)構(gòu)，因而表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。設(shè)n為液晶的折射率，p為螺距，那么液晶的光學(xué)波長為n×p。當(dāng)入射光波長與液晶的光學(xué)波長一致時(shí)，液晶就顯示出特定顏色的光，這也叫液晶的選擇光散射。同時(shí)大多數(shù)膽甾型液晶的螺距對(duì)溫度有很強(qiáng)的依賴性，溫度變化選擇光散射的波長就發(fā)生很大的變化，一般p隨溫度升高而變小，散射光的波長向短波移動(dòng)，顏色相應(yīng)從紅、橙、黃、綠到紫發(fā)生變化，溫度降低又從紫到紅發(fā)生變化。日本三菱人造絲株式會(huì)社于70年代利用液晶材料開發(fā)熱敏變色織物，但真正有實(shí)用意義的液晶熱敏材料是英國Hull大學(xué)研究開發(fā)，Merk化學(xué)公司進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的。由于液晶的化學(xué)敏感性及價(jià)格因素使液晶熱敏變色材料的應(yīng)用受到了一定的限制。
有機(jī)熱敏劑
具有熱敏變色性的有機(jī)化合物數(shù)量較多，可分為螺吡喃類、取代乙烯類、熒烷類、三芳甲烷類等。其熱敏變色機(jī)理是不同的。螺吡喃衍生物的熱變色是經(jīng)有離子共振結(jié)構(gòu)，即C螺-O鍵斷裂。受熱前螺碳原子在閉環(huán)時(shí)為sp3雜化，受熱后開環(huán)成離子化結(jié)構(gòu)，螺碳原子為sp2雜化，整個(gè)分子處于共軛平衡，使吸收光譜紅移，顏色變深。取代乙烯類的熱變色機(jī)理目前研究的很少，但有關(guān)研究表明:具有熱變色性質(zhì)的化合物的基態(tài)必須是能夠拆分的芳香環(huán)。其它化合物的熱變色過程是經(jīng)由各種分子間的平衡:酸-堿平衡，烯醇-酮平衡，立體異構(gòu)體間平衡或結(jié)構(gòu)平衡引起的。
目前研究的最多，最有應(yīng)用前景的有機(jī)熱變色材料是一種多組分的復(fù)配物。其熱敏變色溫度范圍為-200℃~200℃。
電子給予體也稱隱色染料，當(dāng)溫度變化時(shí)與電子接受體發(fā)生可逆熱變色反應(yīng)，通過其電子的轉(zhuǎn)移而吸收或輻射一定波長的光，表觀上便有了顏色的變化。溶劑的作用除了溶解給電子體和電子接受體外，還可以起到控制變色溫度的作用，溶劑的種類與用量對(duì)熱變色溫度影響很大。為了改善某些性質(zhì)或達(dá)到不同的熱變色效果還要加入適宜種類、適宜用量的添加劑。這幾種組分的不同選擇與配合可實(shí)現(xiàn)變色溫度的選擇性、顏色組合的自由度、變色明顯度及價(jià)格因素等的特點(diǎn)，極有發(fā)展前景。日本PILOT油墨株式會(huì)社于1973年開發(fā)此類熱敏材料，于1980年前后將其產(chǎn)品Metamocolor打入國內(nèi)外市場(chǎng)，其色彩變化及變色感度都很好，但耐光性欠佳，不適合長時(shí)間陽光下曝曬。
液晶類熱敏材料
膽甾型液晶具有層狀分子結(jié)構(gòu)，層內(nèi)分子長軸相互平行，各層分子軸方向與鄰層分子軸方向都略有偏移，使液晶分子呈螺旋狀結(jié)構(gòu)，因而表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。設(shè)n為液晶的折射率，p為螺距，那么液晶的光學(xué)波長為n×p。當(dāng)入射光波長與液晶的光學(xué)波長一致時(shí)，液晶就顯示出特定顏色的光，這也叫液晶的選擇光散射。同時(shí)大多數(shù)膽甾型液晶的螺距對(duì)溫度有很強(qiáng)的依賴性，溫度變化選擇光散射的波長就發(fā)生很大的變化，一般p隨溫度升高而變小，散射光的波長向短波移動(dòng)，顏色相應(yīng)從紅、橙、黃、綠到紫發(fā)生變化，溫度降低又從紫到紅發(fā)生變化。日本三菱人造絲株式會(huì)社于70年代利用液晶材料開發(fā)熱敏變色織物，但真正有實(shí)用意義的液晶熱敏材料是英國Hull大學(xué)研究開發(fā)，Merk化學(xué)公司進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的。由于液晶的化學(xué)敏感性及價(jià)格因素使液晶熱敏變色材料的應(yīng)用受到了一定的限制。
