Термохромная паста

.О удеъг С П И С А Н И Е 1 531835ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Со 1 оа Советских Социаоистивских Республиксоединением заявки3) Приорите Государственный комитет Совета Министров СССР667.52 Опубликовано 15.10,76. Бюллетень38Дата опубликовани описания 01,12.76 елам изобретени и открытий Авторыизобретен(54) ТЕРМОХРОМНАЯ ПА 5 Изобретение относится к термохромным материалам, которые находят применение для визуализации температурных полей, индикации аварийных состояний и т. д. Наиболее перспективными в этом отношении материалами являются жидкие кристаллы холестерического типа, отличающиеся высокой обратимостью, точностью определения температуры, простотой изготовления и использования. Жидкие кристаллы холестерического типа применяются в настоящее время в свободном (в виде композиций) и микрокапсулированном состоянии. Жидкокристаллические композиции имеют 1 ряд существенных недостатков: сравнительно невысокий рабочий ресурс (после нанесения на исследуемую поверхность 10 - 20 час), необходимость нанесения на тщательно подготовленную поверхность, невозможность многократного использования и т. д. Микрокапсулирование жидких кристаллов позволяет избежать указанных недостатков, но является сложной и дорогостоящей операцией, связанной с необходимостью применения специ ального оборудования. С целью исключения стадии микрокапсулирования и улучшения эксплуатационных характеристик жидкокристаллических композиций их эмульгируют в гидрофильных коллоидах, 3 Наиболее близок к предлагаемому термочувствительный состав, состоящ 1 гй пз гидрофобного эмульсионного слоя, содержащего маслянистую фазу из Оптичес 1.и активных производных холестерина и водную фазу пз пленкообразующих коллоидов. Компоненты с.ешивают до образования однородной эмульсии, наносят на подложку и сушат, Количество производных холсстсрпна составляет 55 - 70 оп размеры диспсргпровяннь 1 х частиц 2 - 10 мкъ.Указанный тероОчувствителы 1 ы 11 состав представляет собой механическую смесь двух компонентов, не имеющих сродства друг к другу (жидкие кристаллы гч 1 ррОфОбн, а полимер гидрофилен), что приводит к выпотеванию жидких кристаллов из пленки. Материал содержит 55 - 70% жидких кристаллов, что приводит, с одной,сторона, и пх необоснованно высокому расходу и, с другой стороны, усиливает процесс выпотеванпя. ДЛ 51 получсп и 51 дп спер Г)1 ро в я 1 Н 11 хя ст 1 и, размером 2 - 10 хю применяют сложныс системы, Однано с практической точки зрепп 51 ОПТИЯЛЬНЯ 51 1 ОЛЩПНЯ ПЛСНКП 5 КПлКОГО КРП- сталла, обеспечивающая наилучшие условия рассеяния, равна 20 мкх.Выпотевяющпе жидкие рпсталлы подвергаются действию внешней среды, что приводит к быстрому их окислению и появленшо50 55 2 - 10Остальное псоднородОссп в тсрмоопч 1 сскпх хар 11 к"гсристиках,Цель изобретения - повысить стабильность и улучшить термооптические характеристики терм ОХ 1 Ом ного матера; а, содсржа 1 цего м асл 51- пистую фазу из производных холестерипа и водую фазу из пленкообразующих коллоидов.Поставленная цель достигается тем, что исходная ждкокрСта 115 ческа 51из производных холсстерина содержит дополпительо хлораппдрпд моно- илп дикарбсшовой кислоты, Полученную смесь эмульгируют в водном растворе полпвипилового спирта при 50 - 80 С,Хлорангидрид моно- или дикарбоновой кислоты вводят в количестве 2,0 - 10 вес. %.Относительное весовое соотношение поли- винилового спирта и холсстеричсских жидких кристаллов в эмульсии составляет соответственно 50 - 60 и 40 - 50 вес. %.Предлагаемый состав в виде эмульсии наносят на исследуемую поверхность, на которой после высыхания образуется прозрачная эластичная пленка, обладающая термохромными свойствами.Самые интенсивные цвета показывает термохромный материал с размером диспергированных частиц 20 - 30 мкм.Пример 1. К 48 г жидкокристаллической композиции состава, вес. %: 47 пеларгоната холестерина, 38 олеата холестерина, 15 вале- рата холестерина, показывающей цветовыс переходы от красного до фиолетового в температурном интервале 25 - 30 С, добавляют 2 г (2% ) хлорангидрида ундекановой кислоты и диспергируют при 50 С в 400 мл 5%-ного раствора поливинилового спирта, предварительно отфильтрованного через пористую стеклянную пластинку с диаметром пор 100 мкм, Температуру повышают до 80 С, перемешивают в течение 1 час и добавляют нагретый до той же температуры и отфильтрованный раствор 30 г поливинилового спирта в 150 мл воды. После непродолжительного (10 - 15 мин) перемешивания паста готова к употреблению. При нанесении пасты тонким равномерным слоем на исследуемую поверхность и высыхания в течение 2 - 5 час образуется покрытие или при снятии с подложки прозрачная эластичная пленка со следующими термооптическими характеристиками: интенсивность красного цвета 1=640 нм - 150,2 относительных единиц (по величине фототока на выходе ФЭУ); интенсивность зеленого цвета Х= 540 им в ,4 относительных единиц; интенсивность синего цвета Х= 470 нв 1 - 41 относительная единица,Пример 2, Аналогично примеру 1 получают пасту из 40 г жидкокристаллической композиции состава, вес. %: 57 пеларгоната холестерина, 32 олсата холестерина, 11 валсо 10 15 20 25 30 35 40 45 рата холестерина, показывающей цветовые переходы от крапленого до фиолетового в температурном интервале 30 - 33 С, в которую добавляют 5 г (5%) хлористого адипила и смесь эмульгируют в несколько приемов в водном растворе 55 г поливинилового спирта. Полученная из пасты пленка имеет следующие термооптические характеристики: интенсивность красного цвета 7,=640 нм - 162,5 относительных единиц, интенсивность зеленого цвета 7,=540 пм - 130 единиц, интенсивность синего цвета 7=470 нм - 38,5 единиц.П р и м е р 3. Лналогично примеру 1 получают пасту из 30 г жидкокристаллической композиции состава, вес. %: 73 пеларгоната холестерина, 9 олеата холсстерина, 9 валерата холестерина, 9 бензоата холестерина, показывающей цветовые переходы от красного до фиолетового в температурном интервале 45 - 50 С, в которую добавляют 10 г (10%) хлористого себацила, и смесь эмульгируют в неоколько приемов в водном растворе 60 г поливинилового спирта. Полученная из пасты пленка имеет следующие термооптичсские характеристики: интенсивность красного цвета 1=640 нм - 165 относительных единиц, интенсивность зеленого цвета 1=540 нм - 120,1 единиц, интенсивность синего цвета Х= 470 нм - 38 единиц.Покрытия из пленки, полученные из предлагаемой пасты (примеры 1 - 3), не изменяли термооптичеокие характеристики в течение 1 года.Предлагаемые термохромныс материалы существенно расширяют область применения холестерических жидких кристаллов, так как позволяют использовать их в агрессивных средах, увеличивают рабочий ресурс (с 10 - 20 час до 1 года и более), более экономичны, так как их можно многократно использовать,Промышленное освоение производства тер.,:охромной пасты не потребует дополнительных затрат на специальное оборудование, Таким образом, применение термохромных материалов, полученных из предлагаемых паст, хозяйственно выгодно и экономически целесообр азно. Формула изобрстенияТермохромная паста, включающая поливиниловый спирт и производные холестерина, отличающаяся тем, что, с целью улучшения термооптических свойств и повышения стабильности пасты, она дополнительно содержит ангидрид моно- или дикарбоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес. %:Г 1 оливиниловы 1 спирт 50 - 60 Хлорангидрид моноили дикарбоновой кислотыПроизводные холестерина