簡 介：
可逆變色建筑涂料是利用熱致變色材料制成的一種功能性涂料，也稱示溫涂料，其基本特性是當(dāng)涂層能夠達(dá)到一定溫度后，涂料顏色改變，當(dāng)溫度降低后又恢復(fù)原有的顏色。該類涂料用于娛樂場所、酒店、賓館、餐廳、會(huì)議廳以及家庭居室的內(nèi)墻裝飾的點(diǎn)綴，有其獨(dú)特的裝飾功能作用。
變色原理：
可逆變色涂料的變色是由于涂料中使用了能夠在一定溫度下發(fā)生顏色變化的可逆變色顏料。變色顏料在一定溫度下發(fā)生的變色賦之于涂膜。當(dāng)可逆變色涂膜受熱達(dá)到一定溫度時(shí)，由于涂料中的顏料發(fā)生物理、化學(xué)變化，如晶格轉(zhuǎn)變、結(jié)晶水的得失、配位體的幾何構(gòu)型的變化、pH值變化、電子得失、液晶型高分子體系變化等，都可能引起顏料的顏色發(fā)生變化。當(dāng)溫度降低后顏料又能夠恢復(fù)成原有的顏色。對(duì)于無機(jī)類可逆熱致變色顏料，其變色機(jī)理主要是晶型轉(zhuǎn)變、結(jié)晶水的得失和配位體的幾何構(gòu)型的變化等。
① 晶型轉(zhuǎn)變
許多無機(jī)顏料具有晶體結(jié)構(gòu)，在一定的溫度作用下其晶格可能會(huì)發(fā)生晶型的轉(zhuǎn)變，因?yàn)橥环N物質(zhì)在不同晶型時(shí)具有不同的顏色，從而導(dǎo)致顏料產(chǎn)生顏色變色。而當(dāng)溫度發(fā)生變化（減低）時(shí)，晶型又轉(zhuǎn)變回來，顏色也隨之而變。例如碘化汞（HgI2），常溫下呈正方晶體結(jié)構(gòu)，為紅色，當(dāng)加熱到137 ℃時(shí)轉(zhuǎn)變成斜方晶體結(jié)構(gòu)，為青色。冷卻到室溫后晶型又轉(zhuǎn)變?yōu)檎叫�，�?fù)又變?yōu)榧t色。如圖1所示：
② 失去結(jié)晶水
含有結(jié)晶水的物質(zhì)加熱到一定溫度時(shí)會(huì)失去結(jié)晶水，從而引起顏色的變化；當(dāng)冷卻時(shí)物質(zhì)物質(zhì)又從環(huán)境中吸收水而重新含有結(jié)晶水，變化的顏色又轉(zhuǎn)變回來。該過程的示意如圖2所示。利用物質(zhì)結(jié)晶水的得失變化所發(fā)生的顏色變化能夠得到可逆變色顏料。例如，粉紅色的氧化鈷·六亞甲基四胺，加熱到一定溫度（35 ℃）時(shí)失去結(jié)晶水而改變顏色，冷卻后又能夠從空氣中吸收水分并結(jié)合結(jié)晶水而恢復(fù)原來的顏色。反應(yīng)的方程如下：
這種顏料變色的實(shí)質(zhì)是化合物失去配位體的分解反應(yīng)，當(dāng)環(huán)境中有足夠的配位體存在時(shí)，能夠進(jìn)行逆向反應(yīng)，但顏色復(fù)原需要較長的時(shí)間和較高的空氣濕度。這類顏料也被稱為有記憶功能的半可逆型變色物質(zhì)。CoCL2·2C6H12N4·10H2O變色顏料是由烏洛托品（六亞甲基四胺）與CoCL2·6H2O按一定比例在溶液中反應(yīng)后，經(jīng)過濾、晾干而制得的。
③ pH值變化
有些物質(zhì)與高級(jí)脂肪酸混合，在加熱到一定溫度時(shí)酸中離解出的羧酸質(zhì)子活化，與另一物質(zhì)作用出現(xiàn)明顯的顏色變化。在冷卻后羧酸質(zhì)子復(fù)原導(dǎo)致顏色隨之復(fù)原。這種利用pH值隨溫度變化而改變的某種物質(zhì)顏色的原理可以得到可逆變色顏料。例如，硬脂酸與溴酚藍(lán)在55 ℃時(shí)顏色由黃變藍(lán)發(fā)生變化，冷卻至室溫顏色則復(fù)原。
組 成：
① 可逆變色顏料
可逆變色涂料的變色機(jī)理在于涂料中使用了可逆變色顏料，可逆變色顏料賦予涂膜可逆變色功能。因受熱而發(fā)生顏色變化的顏料品種很多，用于可逆變色涂料時(shí)一是需要具備在常溫下有固定、明顯的顏色，對(duì)熱具有敏感的作用，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)能夠迅速變色；二是變色的溫度區(qū)間不能寬，且變色要明顯；三是顏料的物理化學(xué)性能要穩(wěn)定，不會(huì)因外界光照、潮濕等而變色�？赡孀兩伭现饕x用Ag、Hg和Cu等元素的碘化物、絡(luò)合物或復(fù)鹽和鈷鹽、鎳鹽與六亞甲基四胺所形成的化合物等，如下表所示：
② 基料
可逆變色涂料用基料除了成膜作用外，對(duì)顏料的示溫效果也有一定影響，因此要根據(jù)涂料的綜合性能選用。例如，品紅在蟲膠樹脂中分散均勻，顯色鮮艷。但在環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂中卻不顯色�；系挠昧繉�(duì)變色也有一定影響。對(duì)同一基料來說，用量大時(shí)涂膜的變色溫度高，這是由于基料的用量大時(shí)顏料粒子被相互隔離，降低了其物理或化學(xué)的而使變色溫度提高。
③ 溶劑
溶劑的選用除了按照正常涂料的選擇原則進(jìn)行選用外，還要考慮對(duì)涂膜流平性的影響，以便能夠得到流平性好的涂膜。
④ 顏料和填料
顏料和填料在可逆變色填料中雖然屬于輔助材料，但選用得當(dāng)可使涂膜發(fā)色鮮艷穩(wěn)定，色調(diào)均勻，調(diào)節(jié)變色顏料的變色溫度等。顏料和填料宜選用耐熱性較強(qiáng)的白色顏料和填料，例如氧化鋅、氧化鋁、氧化鈣、氧化銻、二氧化鈦、二氧化硅、二氧化鋯、氧化鎂、硫酸鋇、碳酸鎂、碳酸鈣、硫酸鋇、偏硼酸鋇、高嶺土、滑石粉等。
此外，顏料和填料品種還能夠影響可逆變色涂料的變色性能，其原因是顏料和填料在一定的溫度作用下，某些活化元素對(duì)變色顏料能夠起到一種催化或抑制作用。因此，當(dāng)加入不同的顏料或填料時(shí)有導(dǎo)致變色溫度升高或降低的作用。
配方舉例：
① 用于溫度警示的可逆變色涂料
作為一種功能型涂料，可逆變色涂料的組成中仍然需要具備基本的涂料組分，例如基料、顏料、分散介質(zhì)和涂料助劑等。例如，某用于溫度警示的可逆變色涂料配方如下所示，該配方涂料的變色溫度為50 ℃，是可逆單變色，由黃變橙；又例如，某用于溫度警示的可逆變色涂料配方如下，該配方涂料的變色溫度為40-50 ℃，是可逆單變色，由黃變綠。
② 對(duì)水分敏感的水敏變色涂料
對(duì)水分敏感的水敏變色涂料的配方如下表：
上述水敏變色涂料的制備方法為：把120份鉬酸銨、96份草酸、適量的1-氨基-2-苯酚-4-磺酸、720份亞硫酸和12份鹽酸溶液混合得到沉淀物。把該沉淀物溶于144份松香、16份草酸和400份甲醇所組成的溶液中，然后再加入80份二氧化鈦，攪拌均勻即為水敏變色涂料。
