、成膜性和柔韧性的作用，使变色油墨符合印刷生产工艺的要求，可选的增塑剂为己二酸二异癸酯、磷酸三丁酯和二甲基邻苯二甲酸酯中的至少一种。可选地，甘油也可作为增塑剂被使用。该增塑剂优选为磷酸三丁酯或甘油。当本优选实施例的变色油墨作为计时油墨时，可通过改变增塑剂的含量来改变计时周期。增塑剂含量高，由于增塑剂分子可插入粘结剂分子链之间，削弱粘结剂分子间作用力，增大粘结剂分子链之间的距离和活动空间，其含量高时，碱性挥发性物质更易挥发，颜色发生改变的时间短；反之，增塑剂含量低，颜色发生改变的时间长。
[0042]在一优选实施例中，该有机溶剂可以是甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一种。
[0043]本发明还提供一种二氧化碳敏感的变色油墨的制备方法，在一较佳实施例中，该制备方法包括步骤如下:
[0044]步骤一、制备相转移催化剂的水溶液和有机酸的水溶液；
[0045]步骤二、将PH值敏感染料溶解至有机溶剂中，然后加入该相转移催化剂的水溶液，制成第一溶液；
[0046]步骤三、将有机酸的水溶液和第一溶液混合，真空条件下将水和有机溶剂蒸发，形成颗粒状粉末，并研磨该颗粒状粉末；
[0047]步骤四、将研磨后的颗粒状粉末重新溶解在有机溶剂中，制成第二溶液；
[0048]步骤五、在第二溶液中加入粘结剂、增塑剂，充分搅拌，制得呈酸性的变色油墨。
[0049]在一优选实施例中，该步骤三具体为:
[0050]将有机酸的水溶液和第一溶液混合，利用旋转蒸发仪在真空条件下将水和有机溶剂蒸发，形成颗粒状粉末，并使用研钵进一步将颗粒状粉末研磨成细小的粉末。
[0051]以下通过实施例1?3对本发明的二氧化碳敏感的变色油墨及其制备方法做进一步说明:
[0052]实施例1
[0053]1、预调相转移催化剂和有机酸的水溶液
[0054]调配lmol/L的氢氧化钠水溶液和体积百分比为5%的乙酸水溶液。
[0055]2、调配第一溶液
[0056]将1.6g酚红加入到1ml乙醇中，搅拌直至酚红染料溶解，然后加入8mllmol/L的氢氧化钠水溶液，制成第一溶液。
[0057]3、制备粉末
[0058]将Iml的体积百分比为5%的乙酸水溶液加入至第一溶液中，搅拌使其均匀混合，将溶液转移至旋转蒸发器的烧瓶中，在真空环境下蒸发溶剂，制成黄色颗粒粉末，使用研钵将黄色颗粒粉末进一步研磨成细小粉末；
[0059]4、调配第二溶液
[0060]将上述细小粉末重新溶解在1ml乙醇中，搅拌，制成第二溶液；
[0061]5、制备变色油墨
[0062]在第二溶液中加入1.5g的聚乙烯醇缩丁醛、0.08g的甘油，充分搅拌，即制成黄色粘桐状的变色油墨。
[0063]印刷后，变色油墨中的NaOH吸收空气中的CO2，并与之反应生成Na2CO3，并进一步生成NaHCO3,反应方程式如下:
[0064]2Na0H+C02= Na 2C03+H20 ；
[0065]Na2C03+C02+H20 = 2NaHC03；
[0066]产生的NaHCO3溶解后电离出Na +和HCO 3_，其电离方程式如下:
[0067]NaHCO3= HCO 3>Na+；
[0068]由于HC03_离子具有易水解、难电离的特征，水解后溶液呈碱性，其水解方程式如下:
[0069]HCO3^H2O = H2C03+0r；
[0070]随着油墨与CO2的持续反应，PH值上升，油墨碱性增强，油墨也因此随之由黄色逐步变成粉红色。
[0071]应当理解，由于H2CO3不稳定，可分解为0)2和H2O,因此，当外界二氧化碳浓度降低后，二氧化碳从油墨中析出，油墨PH值将逐渐降低，酸性增强，油墨颜色亦随之发生变化。
[0072]实施例2
[0073]1、预调相转移催化剂和有机酸的水溶液
[0074]调配物质含量为lmol/L的四丁基氢氧化钱水溶液和体积百分比为5%的乙酸水溶液。
[0075]2、调配第一溶液
[0076]将1.6g溴百里香酚蓝加入到1ml乙醇中，搅拌直至溴百里香酚蓝染料溶解，然后加入8ml lmol/L的四丁基氢氧化钱水溶液，制成第一溶液。
[0077]3、制备粉末
[0078]将Iml的体积百分比为5%的乙酸水溶液加入至第一溶液中，搅拌使其均匀混合，将溶液转移至旋转蒸发器的烧瓶中，在真空环境下蒸发溶剂，制成黄色颗粒粉末，使用研钵将黄色颗粒粉末进一步研磨成细小粉末；
[0079]4、调配第二溶液
[0080]将上述细小粉末重新溶解在1ml乙醇中，搅拌，制成第二溶液；
[0081]5、制备变色油墨
[0082]在第二溶液中加入1.5g的聚乙烯醇缩丁醛、0.08g的甘油，充分搅拌，即制成黄色粘桐状的变色油墨。
[0083]随着油墨与CO2的持续反应，油墨碱性增强，PH值上升，油墨也因此随之由黄色逐渐变成蓝色，本实施例的反应机理与实施例1类似，在此不作赘述。
[0084]应当理解，由于H2CO3不稳定，可分解为0)2和H2O,因此，外界二氧化碳浓度降低后，二氧化碳从油墨中析出，油墨PH值将逐渐降低，酸性增强，油墨颜色亦随之发生变化。
[0085]实施例3
[0086]1、预调相转移催化剂和有机酸的水溶液
[0087]调配lmol/L的四丁基氢氧化钱水溶液和体积百分比为5%的乙酸水溶液。
[0088]2、调配第一溶液
[0089]将1.7g间甲酚紫加入到1ml乙醇中，搅拌直至间甲酚紫染料溶解，然后加入8mllmol/L的四丁基氢氧化铵水溶液，制成第一溶液。
[0090]3、制备粉末
[0091]将Iml的体积百分比为5%的乙酸水溶液加入至第一溶液中，搅拌使其均匀混合，将溶液转移至旋转蒸发器的烧瓶中，在真空环境下蒸发溶剂，制成黄色颗粒粉末，使用研钵将黄色颗粒粉末进一步研磨成细小粉末；
[0092]4、调配第二溶液
[0093]将上述细小粉末重新溶解在1ml乙醇中，搅拌，制成第二溶液；
[0094]5、制备变色油墨
[0095]在第二溶液中加入1.5g的聚乙烯醇缩丁醛、0.08g的甘油，充分搅拌，即制成黄色粘桐状的变色油墨。
[0096]印刷后，随着油墨与CO2的持续反应，油墨碱性程度增加，PH值上升，油墨也因此随之由黄色变成紫红色，本实施例的反应机理与实施例1类似，在此不作赘述。
[0097]应当理解，由于H2CO3不稳定，可分解为0)2和H2O,因此，外界二氧化碳浓度降低后，二氧化碳从油墨中析出，油墨PH值将逐渐降低，酸性增强，油墨颜色亦随之发生变化。
[0098]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述变色油墨包括如下组分:PH值敏感染料、相转移催化剂、增塑剂、粘结剂和有机溶剂。
2.如权利要求1所述的二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述变色油墨还包括有机酸，所述变色油墨呈酸性。
3.如权利要求1或2所述的二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述PH值敏感染料为间甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101和百里酚蓝中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述相转移催化剂为季铵盐、氢氧化钠和碳酸氢钠中的至少一种。
5.如权利要求4所述的二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述季铵盐为四丁基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵。
6.如权利要求1或2所述的二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛、硝化棉、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的至少一种。
7.如权利要求1或2所述的二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述增塑剂为甘油、己二酸二异癸酯、磷酸三丁酯和二甲基邻苯二甲酸酯中的至少一种。
8.如权利要求2所述的二氧化碳敏感的变色油墨，其特征在于，所述有机酸为一元饱和脂肪羧酸中的至少一种。
9.一种二氧化碳敏感的变色油墨的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤如下: 步骤一、制备相转移催化剂的水溶液和有机酸的水溶液； 步骤二、将PH值敏感染料溶解至有机溶剂中，然后加入所述相转移催化剂的水溶液，制成第一溶液； 步骤三、将所述有机酸的水溶液和所述第一溶液混合，在真空条件下蒸发水和有机溶剂，形成颗粒状粉末，并研磨该颗粒状粉末； 步骤四、将研磨后的颗粒状粉末重新溶解在有机溶剂中，制成第二溶液； 步骤五、在所述第二溶液中加入粘结剂、增塑剂，充分搅拌，制得呈酸性的变色油墨。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于， 所述PH值敏感染料为间甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101和百里酚蓝中的至少一种；所述相转移催化剂为季铵盐、氢氧化钠和碳酸氢钠中的至少一种； 所述有机酸为一元饱和脂肪羧酸中的至少一种； 所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛、硝化棉、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的至少一种； 所述增塑剂为甘油、己二酸二异癸酯、磷酸三丁酯和二甲基邻苯二甲酸酯中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种二氧化碳敏感的变色油墨，所述变色油墨包括如下组分：PH值敏感染料、相转移催化剂、增塑剂、粘结剂和有机溶剂。本发明还公开了一种二氧化碳敏感的变色油墨的制备方法。该二氧化碳敏感的变色油墨对环境中的二氧化碳浓度变化具有敏感性，可用于检测二氧化碳；该变色油墨成膜后具有较强附着力，可满足印刷对油墨附着力和耐摩擦力的要求，同时该变色油墨的成膜性和柔韧性高，可满足生产加工对油墨的性能要求。
【IPC分类】C09D11-50
【公开号】CN104761954
【申请号】CN201510185594
【发明人】刘永生, 吴伟军, 刘文恒, 曾海明, 周世兵, 赵润生, 吴方奇, 覃玲, 魏彪
【申请人】深圳九星印刷包装集团有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月17日