Anwendungen thermochromer Pigmente

Thermochrome Pigmente, allgemein als reversible thermochrome Materialien bezeichnet, sind für ihre einzigartige Fähigkeit bekannt, bei Temperaturschwankungen ihre Farbe zu ändern. Thermochrome Pigmente bestehen aus mikroverkapselten Substanzen, die reversible Farbänderungen ermöglichen, und haben zahlreiche Anwendungen in verschiedenen Branchen und Sektoren.

Textildruck und Verpackung von Konsumgütern

Thermochrome Pigmente werden vor allem im Druckbereich eingesetzt, insbesondere im Textildruck und bei Keramikprodukten wie Tassen. Da sie auf Wärme reagieren, eignen sie sich ideal für die Gestaltung von Designs, die ihr Aussehen bei Berührung oder Kontakt mit Wärmequellen verändern. Bei Textildruckanwendungen können diese Pigmente verwendet werden, um interaktive Designs hinzuzufügen, die sowohl die Ästhetik als auch die Funktionalität verbessern, während bei Keramiktassen thermochrome Pigmente als dynamisches visuelles Element eingesetzt werden, das auf Veränderungen der Getränketemperatur reagiert.

Thermochrome Pigmente finden über Textilien und Keramik hinaus viele weitere Anwendungsmöglichkeiten. Sie werden häufig zum Bedrucken und Färben von Beschichtungen, für Kunststoffspritzguss, Werbeartikel und Geschenkartikel eingesetzt – und sind aufgrund ihrer interaktiven Natur besonders interessant für Werbetreibende. Aufgrund ihrer visuellen Wirkung eignen sich Thermochrome perfekt für die Herstellung unvergesslicher Produkte, darunter Kinderspielzeug, Wärmeübertragungsaufkleber und Schönheitsprodukte wie farbwechselnder Nagellack und Haarfärbemittel.

Kunststoffform- und Spritzgussdienstleistungen

Thermochrome Pigmente werden häufig bei der Herstellung von klaren und halbtransparenten Kunststoffen wie Polypropylen (PP), weichem Polyvinylchlorid (S-PVC), AS, ABS und Silikon verwendet. Sie können in Spritzguss- und Extrusionsverfahren zur vielseitigen Herstellung verschiedener Kunststoffprodukte eingesetzt werden. Darüber hinaus ermöglicht ihre Kompatibilität mit ungesättigten Polyesterharzen, Epoxidharzen, Acryl und Nylonmonomeren Gieß-, Form- und Verfestigungsprozesse.

Für Kunststoffspritzguss und Extrusion werden thermochrome Pigmente in Mengen von 0,4 % bis 3,0 % des gesamten Materialvolumens benötigt; 0,6 % bis 2,0 % sollten optimale Farbwechseleffekte liefern. Pigmente müssen gründlich in Kunststoffgranulat eingemischt werden, bevor Weißöl hinzugefügt wird, um eine gleichmäßige Dispersion der thermochromen Pigmente zu erreichen; für optimale Ergebnisse können normale Pigmente oder Farbstoffe in Mengen eingemischt werden, die etwa 0,5 % bis 2,5 % des Volumens der thermochromen Pigmente entsprechen.

Masterbatch-Herstellung für thermochrome Pigmente

In größerem Maßstab kann ein Masterbatch hergestellt werden, das 10 % thermochromes Pigment enthält, das mit Polyethylen- oder Polystyrolwachs gemischt wird. Diese Mischung wird dann vor dem Formen oder Extrudieren mit Kunststoffgranulat vermischt, um eine bessere Pigmentverteilung in allen Ihren Kunststoffprodukten und konsistentere Ergebnisse über alle Chargen hinweg zu erzielen. Masterbatch-Formulierungen und Produktionstechniken können je nach individuellen Projektanforderungen angepasst werden.

Temperaturmanagement während der Verarbeitung

Thermochrome Pigmente sind äußerst temperaturempfindlich und übermäßige Hitze kann ihre Farbwechseleigenschaften beeinträchtigen. Daher ist es wichtig, dass die Verarbeitungstemperaturen beim Spritzgießen, Extrudieren oder Gießen sorgfältig kontrolliert werden. Die empfohlene Temperatur sollte 200 °C nicht überschreiten, mit einer absoluten Maximaltemperatur von 230 °C, da eine längere Einwirkung die Leistung verschlechtern und die Lebensdauer deutlich verkürzen kann.

Wichtige Vorsichtsmaßnahmen und Richtlinien

A. Vermeiden Sie zusätzliche Füllstoffe oder Pigmente : Beim Spritzgießen oder Extrudieren von Kunststoffen mit thermochromen Pigmenten muss darauf geachtet werden, keine Füllstoffe wie Titandioxid, Calciumcarbonat, Bariumsulfat oder Ruß zu verwenden. Diese Füllstoffe könnten die Farbveränderung beeinträchtigen, indem sie die Sichtbarkeit der thermochromen Pigmente verringern.

B. Richtige Dispersion beim Gießen und Aushärten : Bei Gieß-, Form- oder Aushärtungsvorgängen werden Pigmente in ungesättigte Polyester-, Acryl- oder Nylonmonomere gemischt, bevor Initiatoren oder Aushärtungsmittel hinzugefügt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Dispersion vor der Vorpolymerisation, bei der die Viskosität erheblich ansteigt und eine ungleichmäßige Farbverteilung verursacht, wenn sie nach der Vorpolymerisation hinzugefügt wird. Wenn Pigmente später hinzugefügt werden, können sie verklumpen, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung führt. Beim Mischen nach dieser Phase können Luftblasen entstehen, die sich negativ auf die Produktqualität als Ganzes auswirken.

C. Auswahl von Vernetzungs- und Härtungsmitteln : Während des Härtungsprozesses von Epoxid- und ungesättigten Polyesterharzen können Schrumpfspannungen entstehen, die zum Aufbrechen von Mikrokapseln mit thermochromen Pigmenten führen, wodurch diese ihre Farbwechseleigenschaft verlieren. Dies geschieht häufig bei der Verwendung von polyaminbasierten Härtungsmitteln, die die Pigmentintegrität beeinträchtigen können, sofern die Härtungsmittel nicht sorgfältig ausgewählt werden, um sie zu erhalten, ohne die Pigmentleistung zu beeinträchtigen.

D. Vermeiden Sie Mischgeräte mit hoher Scherkraft : Beim Vormischen thermochromer Pigmente mit Kunststoffgranulaten sollten keine Innenmischer, Kneter, Hochgeschwindigkeitsdispergatoren oder Doppelschneckenextruder mit hoher Scherkraft verwendet werden, da diese Maschinen die Schutzschicht beschädigen und die Farbänderung verhindern können. Darüber hinaus können mehrere Extrusionsrunden ihre Leistung mit der Zeit beeinträchtigen.

E. Vermeiden Sie phosphorhaltige Stabilisatoren und Weichmacher in PVC : Bei der Herstellung von PVC-Formulierungen müssen phosphorhaltige Stabilisatoren und Weichmacher vermieden werden, da diese zu einer erheblichen Restfärbung in thermochromen Spritzgussprodukten beitragen können, selbst nachdem die Entfärbung der Pigmente stattgefunden hat.

Anwendungen in modernen Produkten

Thermochrome Pigmente finden in den verschiedensten Branchen immer wieder neue Anwendungsmöglichkeiten. Im Bereich Schönheit und Mode haben sich thermochrome Pigmente beispielsweise als unschätzbar wertvoll erwiesen. Nagellack, der je nach Körpertemperatur oder Umgebungswärme seine Farbe ändert, ist beliebt geworden, und temperaturempfindliche Haarfärbemittel können jetzt als Reaktion auf Wärme ihre Farbe ändern, wodurch diese innovativen Pigmente hervorstechen.

Temperaturempfindliche Pigmente haben viele Anwendungen außerhalb von Schönheitsprodukten. Neuheiten mit thermochromen Pigmenten nutzen deren spielerische, interaktive Eigenschaften, indem sie beim Einfüllen heißer Getränke versteckte Botschaften oder Designs offenbaren – das macht diese Geschenke und Werbeartikel zu äußerst attraktiven Geschenken oder Werbeartikeln.

Thermochrome Pigmente haben sich branchenübergreifend als unschätzbar wertvoll erwiesen und bieten sowohl ästhetische als auch funktionale Vorteile. Von Kunststoffformen und Textildruck bis hin zu Schönheitsprodukten sind die Einsatzmöglichkeiten thermochromer Pigmente grenzenlos. Durch die Einhaltung der richtigen Verarbeitungsrichtlinien und Vorsichtsmaßnahmen können Hersteller ihr volles Potenzial ausschöpfen und optisch ansprechende Produkte herstellen, die bei den Verbrauchern Anklang finden und gleichzeitig Markttrends vorantreiben.