Термохромный состав для индикации температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K11/16 C09K19/52 

(54) ТЕРМОХРОМНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к жидкокристалли ческим индикаторам температуры и служит простым и эффективным средством измерения температуры поверхности элементов, подвергающихся нагреву и охлаждению.

Известен термохромный состав (1, содержащий жидкокристаллические соединения и включающий следующие компоненты, вес.%: Холестерил нонаноат29,0

Холестерил олеил

карбонат29,0

Холестерил бензоат2,0

Поливинил пирролндон40,0

ВодаОстальное

Наиболее близким по составу компонентов и достигаемому результату к предлагаемому является состав (2), содержащий жидкие холестерические кристаллы, поливиниловый спирт, сажу и воду при следующем соотнощении компонентов, вес.%

Твин 80 и Арнацель 805,0

Гликольпропилен7,5

Стеариновый спирт15,0

Поливиниловый спирт1,5

Сажа3,0

Жидкокристаллическое соединение5,0

Бензонат холестерина10,0

ВодаДо 100

Термохромные составы под в;шянием света, в частности, ультрафиолетовых лучей, чрезвычайно легко поддаются старению, уменьшается интенсивность их цвета, а также происходит изменение в состоянии цвет - темпе10ратура.

Цель изобретения - повыщение устойчивости состава к фотоокис.лительной деструкции.

Поставленная цель достигается тем, что

15 состав, содержащий жидкие холестержческие кристаллы, поливиниловый спирт, сажу и воду, дополнительно содержит азотнокислый радикал общей формулы C HuNOn , где п 1,2 и фталоцианин меди или бария при

20 следующем соотнощении компонентов, всс.%: Жидкие холестерические кристаллы5,5-8,0

По.ггавиниловый спирт9,0-12.0 Сажаlp-ЗД) ,1у1еталлофталоцианин0,01-I,О Азотнокислый радикал0,01-1,0 ВодаОстальное Термохромный пленкообразующий состав готовят путем смешения эмульсии жидких холестерических кристаллов в коллоидном растворе поливинилового спирта при одясвре менпом введении металлофталоциаиина с азотнокислым радикалом (CgHjeNOj или CgHiuNO) с последуницим отливом коллоид на гладкую полированную поверхность и сзШ кой до образования сплошной тонкой пленк Пример. Готовят термохромный состав при следующем соотношении компо(Нентов, вес.% Жидкие холестерические кристаллы5,5-6,3 Поливиниловый спирт9,0-10,0 Сажа1,0-1,8 Фталоцианин меди0,01-0,3 Азотнокислый радикал0,01-0,3 Вода66,0-79,0 П р и м е р 2. Готовят термохромный состав при следующем соотношении компонентов, вес.%: Жидкие холестерические кристаллы 9,7-11,0 Поливиниловый спирт 1,6-2,4 0,04-0,7 Фталоцианин бария 0,04-0,7 Азотнокислый радикал 70,0-82,0 П р и м е р 3. Готовяттермохромный состав при следующем соотношении компонентов, вес.%: Жидкие холестерические кристаллы7,3--8,0 Поливиниловый спирт11,0-12,0 Сажа1,8-3.0 Фталоцианин меди0,025-1,0 Азотнокислый радикал0,025-1,0 ВодаОстальное Определение температуры производится путем визуального наблюдения за изменением цвега, прикрепленной к исследуемой поверхности термохромной пленки. Изменение цвета многократно и обратимо. Оптимальная добавка металлофталоцианнна и азотнокислого радикала 2,0 вес.%. Дальнейшее увеличение количества добавок приводит к снижению цветового перехода термохромной пленки, а yMeHbmcFffle его количества приводит к фотоокислнтельному разрушению пленки. Свойства составов (по примерам 1-3) в сопоставлении с известным приведены в таблице. Совместное введение металлофталоцианина и азотнокислого радикала повышает оптическую плотность состава, приводя к затуханию .световой энергии в поверхностных слоях, а {{аличне бензольных ядер, входящих в молекулы этих соединений, обладающих способностью поглощать ультрафиолетовые лучи и отдавать энергию на волнах, не вызывающих разрушения непосредственно в структуре вещества, позволяет предотвратить фотохимическую деструкцию и тем самым увеличить ее фотостабильность. Полученный новый термохромный состав, обладающий высокой устойчивостью к фотоок{|слитель}юй деструкции, может быть использован для измерения температуры поверхности твердых тел и даст возможность снизить трудоемкость измерения, так как отпадает необходимость температурной градуировки состава перед каждиым измерением. Кроме того, высокая устойчивость к фотоокислительной деструкции даст возможность получать более достоверные результаты измерения температуры 8 течение продолжительного времени. Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить срок службы термохромного состава для индикации температуры от 300 до 2000 ч.

звестный

300

4,0

1000 100

0,05

500

о примерам 1-3

0,1

1500

0,15

0,2

2500

0,26

5000

80000

0,4 Формула изобретения Термохромный состав для индикации tt.i пературы, содержащий жидкие холестерически кристаллы, поливиниловый спирт, сажу и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости к фото - окислительной деструкщсн, он дополнительно содержит азотнокислый радикал общей формулы CgHifiNOn , где п 1,2, и фгалоциа1шн меди или бария при следующем соотнощении компонентов, вес.%: Жидкие холестерические кристаллы5,5-8,0

Несколько снижена контрастность

Потеряна контрастность Яркие цветовые переходы

10 Поливиниловый спирт9,0-12,0 Сажа1,0-3,0 Фталоциа1щн меди илибария 0,01 - 1,00 Азотнокислый радакал0,01 - 1,00 ВодаОстальное Источники информащ1И, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1390107, С 09 К 3/34, 1975. 2.Патент Франции №. 2051423, G 01 К 11/00, 1971.