一种高温警示用的不可逆示温贴片的制作方法

1.本发明涉及示温贴片技术领域，具体为一种高温警示用的不可逆示温贴片。


背景技术：

2.随着现代科学技术的快速发展，对测温技术提出了新的要求：简单、快速、方便、准确等。示温涂料是一种功能涂料，通过形成的涂层外表(颜色)变化来指示被保护物体的表面温度及温度分布。近年来，国内外还将示温涂料用于测定火箭、导弹等武器装备各部位的表面温度，以及测定核爆炸时周围物体的表面温度分布，示温涂层产品可以代替温度计和热电偶等测温工具来指示温度，特别适用于一般温度计无法测量或难以测量的场合，且测温简单、方便、经济，尤其适用于大面积温度测量。
3.其中，用单、多变色不可逆示温涂层测量发动机等高温部件的表面温度是西方发达国家普遍采用的测温技术，因为这种测温技术可以获得测试部件的温度场分布，特别是在高速旋转的部件上使用时不受任何限制。不可逆示温涂料具有广阔的应用前景和极大的应用价值，西方国家把它列为战备性材料，有的被禁止在市场上公开出售。
4.然而现有多是采用上述示温涂料以喷涂方式喷涂在待警示目标表面形成涂层，示温完成后需要采用溶剂清洗及喷砂等方式清除遗留涂层，然后再重新喷涂，不仅操作繁琐，且存在环境污染、资源浪费等问题，因此，就需要对警示用的示温产品进行应用研究。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提供了一种高温警示用的不可逆示温贴片，其使用便捷、测温精确，变色温度范围可实现从270℃到320℃，且一旦示温失效，可方便进行更换，可避免造成环境污染、资源浪费等问题。
6.其技术方案是这样的：一种高温警示用的不可逆示温贴片，其特征在于：贴附于待警示目标表面，所述示温贴片包括从上到下依次层叠的防紫外老化层、示温层、硅橡胶基底层、粘结层、保护层。
7.优选的，所述防紫外老化层包括有机硅树脂和抗紫外老化助剂混合而成，混合液体通过刷涂或是喷涂的方式覆于所述示温层表面，并固化形成为厚度25μm～30μm的所述防紫外老化层；所述抗紫外老化助剂采用化学式c
28h52
n2o4的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，其中，有机硅树脂和抗紫外老化助剂之间的质量比值为500.0～500.5；
8.优选的，所述硅橡胶基底层采用的硅橡胶；所述硅橡胶基底层的厚度为490μm～500μm；
9.优选的，所述粘结层采用的硅胶，并涂抹于所述硅橡胶基底层底面，所述粘结层的厚度为90μm～100μm；
10.优选的，所述保护层黏附于待警示目标表面，所述保护层与所述粘结层之间相粘，所述保护层采用疏水的不粘胶纸、塑料薄膜中的任意一种；
11.优选的，所述示温层包括按照以下质量百分数计算含量的组分：
12.甲组分：耐高温树脂40～45％、颜料5～10％、填料15～25％、溶剂23～30％以及助剂2～5％；
13.乙组分：固化剂；
14.其中，甲组分与乙组分比值为25.0～25.5；
15.优选的，所述耐高温树脂采用有机硅树脂；所述固化剂采用的甲基三氯硅烷；所述助剂采用的润湿分散剂；所述颜料采用的分子式c
28h14
n2o4的还原蓝、分子式c
16h10
n2o2的靛蓝中的任意一种；
16.优选的，所述填料包括氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土合成，其中氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土的质量之比为1.0
±
0.05∶0.5
±
0.05∶1.0
±
0.05∶0.5
±
0.05；
17.优选的，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯混合合成，其中甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯的质量之比为1.0
±
0.05∶0.5
±
0.05：1.0
±
0.05：0.5
±
0.05；
18.优选的，所述示温层的制备包括如下步骤：
19.s1、将甲组分按照比例均匀混合后，加入到研磨机的搅拌罐中进行预分散，通过高速搅拌得到浆料，搅拌速度为1500r/min～2000r/min，搅拌20min～30min，然后加入同等质量的玻璃磨珠进行研磨，快速将混合物研磨至细度为在40μm～50μm以下；
20.s2、在所述步骤s1制得的研磨混合物中，按照比例加入乙组分，再搅拌10min～15min，得到混合涂料；
21.s3、采用硅橡胶作为底板，将所述步骤s2制得的混合涂料喷涂在所述硅橡胶基底层表面，在真空干燥箱200℃烘干1.5min～2min后，再喷涂第二道，再烘干，直至干膜总厚度控制在35μm～40μm，从而在硅橡胶基底层表面形成所述示温层。
22.本发明的有益效果是，该示温贴片可方便地贴附在被保护待警示目标表面，使用便捷，示温完成后，可以方便地取下更换，避免了环境污染、资源浪费，且具有变色快速、变色明显易识别、无毒、无污染的特点，变色温度可实现从270℃到320℃，示温精度高，能够方便地在普通测温工具无法测量和人员无法接近的场合进行温度测量和标识，具有较好的使用效果。
附图说明
23.图1是本发明中贴片的结构示意图。
具体实施方式
24.实施例一
25.如图1所示，一种高温警示用的不可逆示温贴片，贴附于待警示目标表面，所述示温贴片包括从上到下依次层叠的防紫外老化层1、示温层2、硅橡胶基底层3、粘结层4、保护层5。
26.防紫外老化层1包括有机硅树脂和抗紫外老化助剂混合而成，混合液体通过刷涂或是喷涂的方式覆于示温层2表面，并固化形成为厚度25μm的防紫外老化层1；抗紫外老化助剂采用化学式c
28h52
n2o4的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，其中，有机硅树脂和抗紫外老化助剂之间的质量比值为500.0(即本实施例中有机硅树脂和抗紫外老化助剂的质量比可为100:0.2)。硅橡胶基底层3采用的硅橡胶；硅橡胶基底层3的厚度为490μm。
27.底部粘结层4要求能够对被保护设备(金属面或者涂有底漆的设备)具有比较好的粘附性，同时具有比较好的导热性能和耐高温性，本发明中的粘结层4采用的高温高导热硅胶，将其涂抹于硅橡胶基底层3底面，粘结层4的厚度为90μm；保护层5主要用于防止粘结层4被污染，保护层5黏附于待警示目标表面，保护层5与粘结层4之间相粘，保护层5采用疏水的不粘胶纸、塑料薄膜中的任意一种，具体在使用时，需要将保护层撕掉，以下实施例中均如此。
28.示温层2包括按照以下质量百分数计算含量的组分：
29.甲组分：耐高温树脂45％、颜料5％、填料15％、溶剂30％以及助剂5％；
30.乙组分：固化剂；
31.其中，甲组分与乙组分之间质量比值为25.0，即本实施例中甲组分与乙组分的质量比可为25:1。
32.耐高温树脂采用有机硅树脂；固化剂采用的甲基三氯硅烷；助剂采用的润湿分散剂，如硅油；颜料采用的分子式c
28h14
n2o4的还原蓝；填料包括氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土合成，其中氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土的质量之比为1.0∶0.5：1.0：0.5；溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯混合合成，其中甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯的质量之比为1.0：0.5：1.0：0.5。
33.示温层2的制备包括如下步骤：
34.s1、将甲组分按照比例均匀混合后，加入到研磨机的搅拌罐中进行预分散，通过高速搅拌得到浆料，搅拌速度为1500r/min，搅拌20min，然后加入同等质量的玻璃磨珠进行研磨，快速将混合物研磨至细度为在40μm以下；
35.s2、在步骤s1制得的研磨混合物中，按照比例加入乙组分，再搅拌10min，得到混合涂料；
36.s3、采用耐高温、高导热、绝缘性能佳、强度好硅橡胶(厚度为490μm，也可以根据客户要求进行厚度调整)作为底板，将步骤s2制得的混合涂料喷涂在硅橡胶基底层3表面，在真空干燥箱200℃烘干1.5min后，再喷涂第二道，再烘干，直至干膜总厚度控制在35μm，从而在硅橡胶基底层3表面形成示温层2。
37.实施例二
38.如图1所示，一种高温警示用的不可逆示温贴片，贴附于待警示目标表面，示温贴片包括从上到下依次层叠的防紫外老化层1、示温层2、硅橡胶基底层3、粘结层4、保护层5。
39.防紫外老化层1包括有机硅树脂和抗紫外老化助剂混合而成，混合液体通过刷涂或是喷涂的方式覆于示温层2表面，并固化形成为厚度26μm的防紫外老化层1；抗紫外老化助剂采用化学式c
28h52
n2o4的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，其中，有机硅树脂和抗紫外老化助剂之间的质量比值为500.1。硅橡胶基底层3采用的硅橡胶；硅橡胶基底层3的厚度为495μm。
40.底部粘结层4要求能够对被保护设备(金属面或者涂有底漆的设备)具有比较好的粘附性，同时具有比较好的导热性能和耐高温性，本发明中的粘结层4采用的高温高导热硅胶，将其涂抹于硅橡胶基底层3底面，粘结层4的厚度为95μm；保护层5主要用于防止粘结层4被污染，保护层5黏附于待警示目标表面，保护层5与粘结层4之间相粘，保护层5采用疏水的不粘胶纸、塑料薄膜中的任意一种。
41.示温层2包括按照以下质量百分数计算含量的组分：
42.甲组分：耐高温树脂45％、颜料6％、填料15％、溶剂30％以及助剂4％；
43.乙组分：固化剂；
44.其中，甲组分与乙组分之间质量比值为25.1。
45.耐高温树脂采用有机硅树脂；固化剂采用的甲基三氯硅烷；助剂采用的润湿分散剂，如硅油；颜料采用的分子式c
28h14
n2o4的还原蓝；填料包括氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土合成，其中氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土的质量之比为0.95：0.45：0.95：0.45；溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯混合合成，其中甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯的质量之比为0.95：0.45：0.95：0.45。
46.示温层2的制备包括如下步骤：
47.s1、将甲组分按照比例均匀混合后，加入到研磨机的搅拌罐中进行预分散，通过高速搅拌得到浆料，搅拌速度为1600r/min，搅拌22min，然后加入同等质量的玻璃磨珠进行研磨，快速将混合物研磨至细度为在43μm以下；
48.s2、在步骤s1制得的研磨混合物中，按照比例加入乙组分，再搅拌12min，得到混合涂料；
49.s3、采用耐高温、高导热、绝缘性能佳、强度好硅橡胶(厚度为495μm，也可以根据客户要求进行厚度调整)作为底板，将步骤s2制得的混合涂料喷涂在硅橡胶基底层3表面，在真空干燥箱200℃烘干1.5min后，再喷涂第二道，再烘干，直至干膜总厚度控制在36μm，从而在硅橡胶基底层3表面形成示温层2。
50.实施例三
51.如图1所示，一种高温警示用的不可逆示温贴片，贴附于待警示目标表面，示温贴片包括从上到下依次层叠的防紫外老化层1、示温层2、硅橡胶基底层3、粘结层4、保护层5。
52.防紫外老化层1包括有机硅树脂和抗紫外老化助剂混合而成，混合液体通过刷涂或是喷涂的方式覆于示温层2表面，并固化形成为厚度27μm的防紫外老化层1；抗紫外老化助剂采用化学式c
28h52
n2o4的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，其中，有机硅树脂和抗紫外老化助剂之间的质量比值为500.2。硅橡胶基底层3采用的硅橡胶；硅橡胶基底层3的厚度为496μm。
53.底部粘结层4要求能够对被保护设备(金属面或者涂有底漆的设备)具有比较好的粘附性，同时具有比较好的导热性能和耐高温性，本发明中的粘结层4采用的高温高导热硅胶，将其涂抹于硅橡胶基底层3底面，粘结层4的厚度为96μm；保护层5主要用于防止粘结层4被污染，保护层5黏附于待警示目标表面，保护层5与粘结层4之间相粘，保护层5采用疏水的不粘胶纸、塑料薄膜中的任意一种。
54.示温层2包括按照以下质量百分数计算含量的组分：
55.甲组分：耐高温树脂42％、颜料8％、填料20％、溶剂28％以及助剂2％；
56.乙组分：固化剂；
57.其中，甲组分与乙组分之间质量比值为25.2。
58.耐高温树脂采用有机硅树脂；固化剂采用的甲基三氯硅烷；助剂采用的润湿分散剂，如硅油；颜料采用的分子式c
16h10
n2o2的靛蓝；填料包括氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土合成，其中氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土的质量之比为0.95∶0.45：0.95：0.45；溶剂
包括甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯混合合成，其中甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯的质量之比为0.95：0.45：0.95：0.45。
59.示温层2的制备包括如下步骤：
60.s1、将甲组分按照比例均匀混合后，加入到研磨机的搅拌罐中进行预分散，通过高速搅拌得到浆料，搅拌速度为1700r/min，搅拌27min，然后加入同等质量的玻璃磨珠进行研磨，快速将混合物研磨至细度为在48μm以下；
61.s2、在步骤s1制得的研磨混合物中，按照比例加入乙组分，再搅拌14min，得到混合涂料；
62.s3、采用耐高温、高导热、绝缘性能佳、强度好硅橡胶(厚度为496μm，也可以根据客户要求进行厚度调整)作为底板，将步骤s2制得的混合涂料喷涂在硅橡胶基底层3表面，在真空干燥箱200℃烘干2min后，再喷涂第二道，再烘干，直至干膜总厚度控制在38μm，从而在硅橡胶基底层3表面形成示温层2。
63.实施例四
64.如图1所示，一种高温警示用的不可逆示温贴片，贴附于待警示目标表面，示温贴片包括从上到下依次层叠的防紫外老化层1、示温层2、硅橡胶基底层3、粘结层4、保护层5。
65.防紫外老化层1包括有机硅树脂和抗紫外老化助剂混合而成，混合液体通过刷涂或是喷涂的方式覆于示温层2表面，并固化形成为厚度29μm的防紫外老化层1；抗紫外老化助剂采用化学式c
28h52
n2o4的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，其中，有机硅树脂和抗紫外老化助剂之间的质量比值为500.3。硅橡胶基底层3采用的硅橡胶；硅橡胶基底层3的厚度为498μm。
66.底部粘结层4要求能够对被保护设备(金属面或者涂有底漆的设备)具有比较好的粘附性，同时具有比较好的导热性能和耐高温性，本发明中的粘结层4采用的高温高导热硅胶，将其涂抹于硅橡胶基底层3底面，粘结层4的厚度为98μm；保护层5主要用于防止粘结层4被污染，保护层5黏附于待警示目标表面，保护层5与粘结层4之间相粘，保护层5采用疏水的不粘胶纸、塑料薄膜中的任意一种。
67.示温层2包括按照以下质量百分数计算含量的组分：
68.甲组分：耐高温树脂40％、颜料8％、填料25％、溶剂25％以及助剂2％；
69.乙组分：固化剂；
70.其中，甲组分与乙组分之间质量比值为25.3。
71.耐高温树脂采用有机硅树脂；固化剂采用的甲基三氯硅烷；助剂采用的润湿分散剂，如硅油；颜料采用的分子式c
16h10
n2o2的靛蓝；填料包括氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土合成，其中氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土的质量之比为1.05：0.55：1.05：0.55；溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯混合合成，其中甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯的质量之比为1.05：0.55：1.05：0.55。
72.示温层2的制备包括如下步骤：
73.s1、将甲组分按照比例均匀混合后，加入到研磨机的搅拌罐中进行预分散，通过高速搅拌得到浆料，搅拌速度为1800r/min，搅拌28min，然后加入同等质量的玻璃磨珠进行研磨，快速将混合物研磨至细度为在48μm以下；
74.s2、在步骤s1制得的研磨混合物中，按照比例加入乙组分，再搅拌10min～15min，
得到混合涂料；
75.s3、采用耐高温、高导热、绝缘性能佳、强度好硅橡胶(厚度为498μm，也可以根据客户要求进行厚度调整)作为底板，将步骤s2制得的混合涂料喷涂在硅橡胶基底层3表面，在真空干燥箱200℃烘干2min后，再喷涂第二道，再烘干，直至干膜总厚度控制在40μm，从而在硅橡胶基底层3表面形成示温层2。
76.实施例五
77.如图1所示，一种高温警示用的不可逆示温贴片，贴附于待警示目标表面，示温贴片包括从上到下依次层叠的防紫外老化层1、示温层2、硅橡胶基底层3、粘结层4、保护层5。
78.防紫外老化层1包括有机硅树脂和抗紫外老化助剂混合而成，混合液体通过刷涂或是喷涂的方式覆于示温层2表面，并固化形成为厚度30μm的防紫外老化层1；抗紫外老化助剂采用化学式c
28h52
n2o4的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，其中，有机硅树脂和抗紫外老化助剂之间的质量比值为500.5。硅橡胶基底层3采用的硅橡胶；硅橡胶基底层3的厚度为500μm。
79.底部粘结层4要求能够对被保护设备(金属面或者涂有底漆的设备)具有比较好的粘附性，同时具有比较好的导热性能和耐高温性，本发明中的粘结层4采用的高温高导热硅胶，将其涂抹于硅橡胶基底层3底面，粘结层4的厚度为100μm；保护层5主要用于防止粘结层4被污染，保护层5黏附于待警示目标表面，保护层5与粘结层4之间相粘，保护层5采用疏水的不粘胶纸、塑料薄膜中的任意一种。
80.示温层2包括按照以下质量百分数计算含量的组分：
81.甲组分：耐高温树脂40％、颜料10％、填料25％、溶剂23％以及助剂2％；
82.乙组分：固化剂；
83.其中，甲组分与乙组分之间质量比值为25.5。
84.耐高温树脂采用有机硅树脂；固化剂采用的甲基三氯硅烷；助剂采用的润湿分散剂，如硅油；颜料采用的分子式c
28h14
n2o4的还原蓝；填料包括氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土合成，其中氧化锌、氧化镁、二氧化钛和膨润土的质量之比为1.05|0.55|1.05：0.55；溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯混合合成，其中甲苯、二甲苯、丙酮和醋酸丁酯的质量之比为1.05∶0.55：1.05∶0.55。
85.示温层2的制备包括如下步骤：
86.s1、将甲组分按照比例均匀混合后，加入到研磨机的搅拌罐中进行预分散，通过高速搅拌得到浆料，搅拌速度为2000r/min，搅拌30min，然后加入同等质量的玻璃磨珠进行研磨，快速将混合物研磨至细度为在50μm以下；
87.s2、在步骤s1制得的研磨混合物中，按照比例加入乙组分，再搅拌15min，得到混合涂料；
88.s3、采用耐高温、高导热、绝缘性能佳、强度好硅橡胶(厚度为500μm，也可以根据客户要求进行厚度调整)作为底板，将步骤s2制得的混合涂料喷涂在硅橡胶基底层3表面，在真空干燥箱200℃烘干2min后，再喷涂第二道，再烘干，直至干膜总厚度控制在40μm，从而在硅橡胶基底层3表面形成示温层2。
89.综上，根据上述五个实施例进行总结描述：
90.表1为示温层中甲组分配方主要组成比例
[0091][0092][0093]
本发明根据表一中配方，对示温层的热色性能用色差仪进行了测试，颜色测试采用datacolor色彩色差仪，结果见表2：
[0094]
表2示温贴片变色前后的色度变化
[0095][0096]
由表2可以看出，示温贴片变色前后色差非常显著(肉眼可见从蓝色变为灰白，色差最大为37.62lab，其中，lab为色差值的单位，)。
[0097]
本发明采用高精度温度采集系统测试温度变化，误差小于0.1％，取制备的贴片样品(实施例一)，室温下观察为蓝色，然后平置于精密石墨恒温电热板表面，以10℃/min的加热速率加热至270℃，在该温度下贴片样板颜色开始发生突变，在10min之内颜色完全变白。
[0098]
本发明提供了一种耐高温、无毒、无腐蚀性的单变色(300℃左右)的不可逆示温贴片，根据功能结构分为五层，最上面是可见光透明的防紫外老化层，第二层是变色示温层，第三层硅橡胶基底层，第四层是粘结层，底层是保护层；在制备过程中，通过调整颜料和基料的配方，制备了变色温度从270℃到320℃的环保的不可逆示温贴片，撕下保护层后，可以方便地贴附在需要示警的设备表面，同时一旦涂层失效或示温完成后，可以方便地取下更换，变色性能优良(变色色差明显，从蓝色变白色，色差最高可达到37.62lab以上)，示温精度在
±
10℃，示温精度高，且无毒、无污染、无腐蚀性，具有使用便捷、变色快速、变色明显易识别、无毒、无污染的特点，使用简便，可靠性高；可广泛用于航空、石化、冶金、电子等领域，
能够方便地在普通测温工具无法测量和人员无法接近的场合进行温度测量和标识，还可作为设备达到极限温度的报警。
[0099]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0100]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。