中國(guó)新型涂料網(wǎng)：
示溫涂料是一種利用顏色變化測(cè)量物體表面溫度及溫度分布的特種涂料。其原理是涂層被加熱到一定溫度時(shí)，涂層中對(duì)熱敏感的顏料發(fā)生某些物理或化學(xué)變化，導(dǎo)致其分子結(jié)構(gòu)、分子形態(tài)的變化，外在的表現(xiàn)就是顏色變化，借以指示溫度，因而又稱為熱變色涂料或熱敏涂料。
1 示溫涂料的變色示溫機(jī)理
1.1 熔融型示溫涂料的變色示溫原理
結(jié)晶有機(jī)化合物具有在某一固定溫度下從不透明的固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯囊簯B(tài)（熔融態(tài)）的基本特征。當(dāng)涂膜干燥成膜后，微細(xì)的結(jié)晶有機(jī)化合物會(huì)對(duì)白色光產(chǎn)生漫散射，從而使涂層顯示白色；一旦涂層受熱達(dá)到結(jié)晶有機(jī)化合物的熔點(diǎn)時(shí)，該化合物的晶格被破壞，晶體質(zhì)點(diǎn)做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，因此導(dǎo)致結(jié)晶固體變?yōu)橥该鞯囊后w（熔融始終溫差不超過2℃），涂層的顏色也相應(yīng)地由白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色透明，熔融前后可以產(chǎn)生較大的色差，從而使涂層在很小的溫度間隔內(nèi)瞬時(shí)反映出溫度的變化。
1.2 不可逆型示溫涂料的變色示溫原理
1.2.1 固相反應(yīng)
固相反應(yīng)是利用2 種或2 種以上物質(zhì)的混合物，在特定溫度范圍內(nèi)發(fā)生固相間的化學(xué)反應(yīng)，生成一種或一種以上新物質(zhì)，從而顯示與原來截然不同的顏色，以此指示溫度。
1.2.2 氧化反應(yīng)
物質(zhì)在氧化氣氛下加熱，可以發(fā)生氧化反應(yīng)，生成一種與原組成截然不同的物質(zhì)，顯現(xiàn)新的顏色，達(dá)到指示溫度的目的。
1.2.3 熱分解
無論是有機(jī)物還是無機(jī)物，在一定的溫度和壓力下，大部分能發(fā)生分解反應(yīng)。這種分解反應(yīng)破壞了物質(zhì)的原有結(jié)構(gòu)，分解產(chǎn)物與原物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)截然不同，呈現(xiàn)新的顏色，同時(shí)伴有諸如CO2，SO2，H2O，NH3 等氣體放出。利用這一性質(zhì)達(dá)到指示溫度的目的。
1.2.4 升華
具有升華性質(zhì)的某些物質(zhì)與填料配用顯示一種顏色，但在一定壓力下，加熱到一定溫度時(shí)它們由固態(tài)分子直接變?yōu)闅鈶B(tài)分子逸出漆基，脫離涂層，此時(shí)涂層只顯示填料的顏色，利用這一原理達(dá)到示溫目的。
1.3 可逆型示溫涂料的變色示溫原理
1.3 可逆型示溫涂料的變色示溫原理
1.3.1 晶型轉(zhuǎn)變
某些變色顏料，例如Cu2HgI4 以及Ag2HI4 等金屬絡(luò)合物遇熱后晶型發(fā)生改變，致使顏色發(fā)生變化，冷卻后恢復(fù)原來的晶型，顏色也隨之復(fù)原。用這種顏料可制成可逆型示溫涂料。
1.3.2 pH 值變化
某些物質(zhì)與高級(jí)脂肪酸混合，加熱到一定溫度時(shí)，酸中離解出的羧酸質(zhì)子活化，與某種物質(zhì)作用出現(xiàn)明顯的顏色變化。一旦冷卻，羧酸質(zhì)子復(fù)原，物質(zhì)顏色也隨之復(fù)原。例如，酚酞紅與十二烷酸按一定比例混合，25℃時(shí)，在紅色與黃色之間可逆變化。因此可以利用pH 值隨溫度變化而改變某種物質(zhì)顏色的原理達(dá)到指示溫度的目的。組成物中導(dǎo)致pH 值變化的可溶性物質(zhì)伴隨溫度變化而熔化或凝固時(shí)，介質(zhì)的酸堿變化或受熱引起分子結(jié)構(gòu)的變更，迅速產(chǎn)生可逆變色。變色的關(guān)鍵是體系中的碳原子由sp3 雜化態(tài)轉(zhuǎn)化為sp2 雜化態(tài)，化合物從無色變?yōu)橛猩?/span>
1.3.3 失去結(jié)晶水
含有結(jié)晶水的物質(zhì)加熱到一定溫度后，會(huì)失去結(jié)晶水，從而引起物質(zhì)顏色的變化，一經(jīng)冷卻，該物質(zhì)又能吸收空氣中的水汽，逐漸恢復(fù)原來的顏色。因此可以利用這種結(jié)晶水的得失變化而引起顏色變化的特性來指示溫度。該類示溫涂料受熱迅速變色，但恢復(fù)原色需要較長(zhǎng)時(shí)間和較高濕度，即其受環(huán)境因素影響較大。
1.3.4 氧化還原反應(yīng)電位
電子受體與給體的氧化還原反應(yīng)電位接近，溫度變化時(shí)，二者氧化還原電位的相對(duì)變化程度不一樣，使氧化還原反應(yīng)隨著溫度的改變而有所差異。通過電子的轉(zhuǎn)移而吸收或輻射一定波長(zhǎng)的光，呈現(xiàn)顏色的變化。這類體系的基本原理是供受電子復(fù)配后，發(fā)生氫質(zhì)子的解離而發(fā)色，但在加熱或控溫物質(zhì)熔融后，即轉(zhuǎn)化成無色體而消色，冷卻或凝固時(shí)又發(fā)色。近年出現(xiàn)的高分子脂肪酸和高分子結(jié)晶型或非結(jié)晶型體系，加熱到一定溫度時(shí)，體系中兩組分相互溶解而變透明，冷卻后再度因溶解性差異而呈白色，從而達(dá)到指示溫度的目的。
