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摘 要

变色材料作为一种可以在外界温度、pH、光照条件、电场等环境发生改变时，材料本身颜色发生改变的材料，在生活中有着广泛的应用。近些年来，各种热致变色材料中，有机热致变色材料凭借其可选颜色灵活，变色速率较快等优点，有着广阔的市场前景。

但对于传统有机热致变色材料来说，有机热致变色材料体系的溶剂多为醇类，导致在较高温度下，热致变色材料呈现液态，从而限制了其应用。而通过溶胶-凝胶法将有机可逆热致变色染料包裹在凝胶的三维网状结构中的方法制备成的可逆热致变色凝胶复合材料，可以在较高的温度下可以保持固态状态。

本实验中制备了可逆变色凝胶复合材料，并得出了制备以结晶紫内脂和双酚A合成的变色染料体系与正硅酸乙酯制成的凝胶材料进行复合制成的复合材料的最佳工艺条件。

关键词：变色材料 热致变色 溶胶 凝胶 结晶紫内脂

Synthesis and characterization of reversible chromo-chromic gel composites

Abstract

As a material that can change the color of the material itself when the external pH, light conditions, temperature, electric field and other environments change, the chromo-chromic-material has a wide range of applications in everyday life. Recent years, among all kinds of thermo-chromic materials, organic thermo-chromic materials have a broad market prospect by virtue of their multiple choices of the color of the material, and quick changing of the color of the material.

However, in the practical application of traditional organic thermo-chromic materials, the solvents in the system of organic thermo-chromic materials are mostly alcohols, so the thermo-chromic materials present liquid state at higher temperature, which limits their application. By means of sol-gel method, organic reversible thermo-chromic dye was wrapped in the three-dimensional network structure of the gel and prepared into reversible thermo-chromic gel composite material, so that the thermo-chromic material could remain solid state at a high temperature.

In this experiment, the reversible color-changing gel composites were prepared, and the optimum technological conditions were obtained for the preparation of the composites made of the color-changing dye system synthesized by crystal violet and bisphenol A and the gel material made by ethyl orthosilicate.

Key Words: Chromotropic material Thermochromic Sol-gel Crystal amethyst

目　录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 3

1.1 引言 3

1.1.1 变色材料的分类 3

1.1.2 变色材料的应用 3

1.2 pH变色材料 3

1.2.1 pH变色材料的应用 4

1.2.2 pH变色材料的制备 4

1.3 光致变色材料 5

1.3.1 光致变色材料的应用 5

1.3.2 光致变色材料的分类 5

1.4 热致变色材料 6

1.4.1 热致变色材料的应用 7

1.4.2 热致变色材料的分类 7

1.5 凝胶 9

1.5.1 凝胶的制备 9

1.5.2 变色凝胶的应用 11

1.6 本实验的主要思路及实验原理 11

第二章 实验方案 13

2.1 实验原料 13

2.2 实验仪器与设备 13

2.3 变色染料的制备 13

2.4 可逆变色凝胶复合材料的制备 14

2.4.1 不同脂水比的选取 15

2.4.2 不同pH值的选取 15

2.4.3 不同变色染料的质量的选取 15

2.4.4 不同反应温度的选取 15

2.4.5 不同陈化温度的选取 16

第三章 预测分析方案 17

3.1 可逆变色染料的组成成分 17

3.2 可逆变色染料的变色温度和变色时间 17

3.3 可逆变色凝胶的色差 18

3.3.1 脂水比对材料性能的影响 18

3.3.2 pH值对材料性能的影响 19

3.3.3 变色染料质量对材料性能的影响 21

3.3.4 反应温度对材料性能的影响 22

3.3.5 陈化温度对材料性能的影响 23

第四章 期望实验结论 25

4.1 结论 25

4.2 展望 25

参考文献 26

绪论

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