本申請屬于功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種感溫變色吸水樹脂組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
高吸水性樹脂作為一種新型的高分子材料，能夠吸收自身質(zhì)量十倍至幾千倍的水，在耐壓或受熱條件下具有良好的保水能力。吸水后的高吸水性樹脂具有橡膠般的彈性和良好的蓄熱性能，以及高度的安全無毒，在醫(yī)藥、生理衛(wèi)生、康復(fù)理療等方面應(yīng)用廣泛。
目前文獻中對于感溫變色吸水樹脂論述極少，市場上現(xiàn)有的吸水樹脂產(chǎn)品也不具有感溫變色功能。感溫變色吸水樹脂，主要在在原有吸水樹脂的基礎(chǔ)上具有通過顏色的變色指示溫度變化的新功能，從而以適宜的感溫變色指示使用者的安全使用，同時也增加產(chǎn)品的趣味性，進而可以提高產(chǎn)品的安全和愉悅的使用體驗。
市場上現(xiàn)有吸水樹脂類產(chǎn)品均沒有感溫變色功能，原因在于感溫變色材料在聚合反應(yīng)體系中不穩(wěn)定、極易團聚，或因引發(fā)劑和高溫喪失感溫變色功能，即使使用現(xiàn)有的感溫變色微膠囊也無法解決上述問題，因而感溫變色吸水樹脂制備困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種感溫變色吸水樹脂組合物及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
第一方面，本發(fā)明提供一種感溫變色吸水樹脂組合物，包括如下重量含量的各組分：
進一步優(yōu)選地，所述感溫變色吸水樹脂組合物包括如下重量含量的各組分：
上述百分比指具體組分與所得感溫變色吸水樹脂組合物的重量百分比。
優(yōu)選地，所述水為去離子水或蒸餾水。
優(yōu)選地，所述單體包括丙烯酸類單體；具體選自丙烯酰胺(am)、丙烯酸鹽、丙烯酸、醋酸乙烯酯、n-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鹽、或如下結(jié)構(gòu)式ⅰ所示的丙烯酸酯類體系中的一種或幾種。
其中，r1為c1～c5，r2為h或c1。
更優(yōu)選地，所述單體為丙烯酸鹽或丙烯酰胺中的一種或兩種；二者均為親水性好的丙烯酸單體，由兩者形成的共聚物吸水后力學(xué)性能良好，最利于感溫變色顏料的分散。
優(yōu)選地，所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈(aibn)、鈰鹽、過硫酸鹽、過硫酸鹽-nahso3體系或過氧化氫-抗壞血酸體系中的一種或幾種。
更優(yōu)選地，所述引發(fā)劑選自過硫酸鹽；進一步地，所述引發(fā)劑為na2s2o8，其分解產(chǎn)為na2so4,對顏料變色影響最低。
優(yōu)選地，所述分散劑選自司盤60、吐溫80、吐溫85、壬基酚聚氧乙烯醚-10(op-10)，中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑選自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、烯丙基甲基丙烯酸酯、1,1,1-三羥甲基丙烷丙烯酸酯、n’n-亞甲基雙丙烯酰胺、三烯丙基胺、四烯丙氧基乙烷中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述的稀釋劑主要為多元醇類物質(zhì)；
更優(yōu)選地，所述稀釋劑為甘油、季戊四醇、三羥甲基乙烷、丙二醇、二甘醇中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述感溫變色顏料為水分散型可逆溫致變色微膠囊顏料/漿料，具體的生產(chǎn)廠家有東莞變色風(fēng)實業(yè)投資有限公司，廣州晶彩顏料科技有限公司，廣東崇?？萍脊煞萦邢薰?，qcrsolutionscorp及l(fā)crhallcrestltd等若干國內(nèi)外企業(yè)；漿料的顏色分類有：藍色、橙色、紅色、綠色、洋紅色和黑色，變色的溫度范圍是-15～70℃，常見的溫度有-5℃，22℃，31℃，55℃。上述企業(yè)生產(chǎn)的水分散型感溫變色微膠囊顏料/漿料系列產(chǎn)品，通過彼此間搭配或者與其他底色顏料進行搭配則可實現(xiàn)吸水樹脂的高中低溫分段變色，例如：22℃以下變色漿料與31℃以上變色漿料混合使用可實現(xiàn)兩段變色效果。
第二方面，本發(fā)明提供一種所述感溫變色吸水樹脂組合物的制備方法，包括如下步驟：將感溫變色顏料與分散劑、交聯(lián)劑、稀釋劑加入至單體中混合均勻，調(diào)節(jié)ph值，再加入引發(fā)劑，混合均勻后形成反應(yīng)體系，控制反應(yīng)溫度進行反應(yīng)，即得。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)包括溶液聚合反應(yīng)或反相懸浮聚合反應(yīng)。
優(yōu)選地，所述混合均勻采用的方式包括攪拌。
優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)ph值具體為加入堿液。
優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)ph值后酸堿度為5～9。
進一步優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)ph值后酸堿度為6～8。一般的由于感溫變色漿料的電性能，ph過高或過低均會導(dǎo)致變色顏料的沉淀，形成團聚現(xiàn)象。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)溫度控制在55～90℃。
進一步優(yōu)選地，所述反應(yīng)溫度為65～85℃。由于反應(yīng)溫度過高會破壞變色顏料的穩(wěn)定性，使其褪色或失去變色效果。本發(fā)明組合物溫度指示范圍因感溫變色顏料而異，感溫變色吸水樹脂常用的使用溫度為-15～65℃，優(yōu)選的溫度指示范圍是-10～10℃、30～35℃和50～55℃，具體的：-5℃以下易造成凍傷，50℃以上易造成敏感人員燙傷，故-10～10℃和50～55℃為提醒警示。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
1、制備的新型感溫變色吸水樹脂能夠通過樹脂顏色的變化有效地指示樹脂在吸水狀態(tài)下的溫度，給使用者以良好的使用體驗，例如，在樹脂吸水后加熱溫度高于50℃時，通過顏色的變化提示使用者避免燙傷，同理冷凍時，通過顏色的變化提示使用者溫度低于-5℃時，避免凍傷。
2、本發(fā)明中的感溫變色吸水樹脂穩(wěn)定性良好，感溫變色吸水樹脂可在室溫下儲存3年以上，吸水后依然存在溫度指示功能。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
本實施例提供的是一種感溫變色吸水樹脂組合物及其制備方法，所涉組分及含量見表1，制備方法如下：
將30g丙烯酸加入到水中，利用naoh調(diào)節(jié)溶液ph＝6.5，同時向反應(yīng)器中通入氮氣，向溶液中加入0.4g吐溫60，0.2g乙二醇二甲基丙烯酸酯，4g感溫變色漿料(廣東崇?？萍?，-5℃變色，藍
實施例2
本實施例提供的是一種感溫變色吸水樹脂組合物及其制備方法，所涉組分及含量見表1，制備方法如下：
將38g丙烯酸，2g丙烯腈，0.5gop-10，2g季戊四醇，去離子水?dāng)嚢杌旌希尤?0g9％naoh調(diào)節(jié)體系ph＝5.5，加入0.5g二甘醇二甲基丙烯酸酯，4g感溫變色漿料(廣州晶彩顏料，30℃變色，黃
實施例3
本實施例提供的是一種感溫變色吸水樹脂組合物及其制備方法，所涉組分及含量見表1，制備方法如下：
將30.5g丙烯酸，加入至15g9％naoh溶液中獲得混合物a，17g丙烯酰胺，2.5gn-乙烯基吡咯烷酮，3g丙三醇，4g感溫變色顏料(東莞變色風(fēng)，45℃變色，綠
實施例4
本實施例提供的是一種感溫變色吸水樹脂組合物及其制備方法，所涉組分及含量見表1，制備方法如下：
40g丙烯酸，加入30g5％naoh溶液，調(diào)節(jié)溶液ph＝4，之后加入17g丙烯酰胺，3g醋酸乙烯酯，4g感溫變色漿料(東莞變色風(fēng)，55℃變色，紅
表1、實施例1～4所涉組分及含量
實施例1～4組合物性能測試結(jié)果見表2：
表2、實施例1～4所得組合物性能測試
對比例1～4
對比例1至4是實施例2的對比例，制備方法與實施例2相同，對比之處見下表3：
表3、對比例1～4所涉組分及含量
對比例1～4組合物性能測試結(jié)果見表4：
表4、對比例例1～4組合物性能測試
對比例5～6
對比例5，6是實施例2的對比例，組分及其含量與實施例2相同，對比之處僅在于制備方法不同：
對比例5與實施例2的不同之處在于，引發(fā)溫度設(shè)定為95℃，體系放熱量增加，反應(yīng)速率加快。形成的凝膠變色性能受到破壞。顏色變化不明顯。
對比例6與實施例2的不同之處在于，使用naoh溶液調(diào)節(jié)體系ph之前，將單體、穩(wěn)定劑與感溫變色顏料混合。制備獲得凝膠變色性能受到破壞，且顏色分布不均勻，有肉眼可視的團聚物。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。