Краска меняющая цвет от тепла. Теплочувствительная краска: свойства и применение. Хранение краски, меняющей цвет

Термохромная краска – это современный материал, при помощи которого создаются необычные покрытия, способные менять цвет под воздействием разных температур. Благодаря такому эффекту составы, обладающие термочувствительностью, нашли широкое применение в разных отраслях, начиная с производства сувенирной продукции и заканчивая покраской автомобилей.

Свойства действующего вещества

Активный компонент в составе – термохромный пигмент. Именно он обеспечивает реакцию покрытия на нагрев или охлаждение, сопровождающуюся изменением окраски. Амплитуда колебаний температур – 15–70 °С. Значение, при котором начинается реакция, индивидуально для каждого конкретного состава.

Термохромные пигменты содержатся в материале в виде жидких кристаллов, заключённых в микрокапсулы, что позволяет смешивать их с различными растворами, например, красками на масляной, резиновой или акриловой основе. Действующее вещество обычно составляет от 5 до 30% от общей массы красящего средства; эта цифра зависит от того, какой требуется результат.

Виды термокрасок

Термохромные составы делятся на две группы:

• возвратные,
• невозвратные.

К первым относятся те покрытия, которые дают обратимый визуальный эффект, то есть способны поменять оттенок и вернуться в исходное состояние, когда температура нормализуется. Повторяется этот «фокус» большое количество раз.

Во втором случае краска меняет цвет единожды и окончательно, больше покрытие реагировать на тепло или холод не будет.

Области применения

Термохромные краски возвратного типа используются более широко, чем их «одноразовые» аналоги. Высокую популярность завоевали эти материалы у автовладельцев, желающих сделать свою машину оригинальной по внешнему дизайну.

Покрытие для авто

Теплочувствительная краска – это находка для тех, кто любит экспериментировать и подходить творчески к уходу за автомобилем. Создать новый интересный имидж для своего железного коня каждый сможет своими руками, потому что работать с краской, меняющей цвет, не сложно. Её можно наносить даже обычной малярной кистью или валиком, хотя оптимальный вариант для покраски кузова авто – это, конечно, краскораспылитель.

Термохромный материал может быть не только изюминкой декора, но и иметь немаловажную практическую функцию: если при нагреве покрытие автомобиля станет приобретать белый цвет или другой светлый оттенок, то в жаркую погоду кузов сможет отражать солнечные лучи и поверхность автомобиля будет меньше перегреваться.

Для создания сложного визуального эффекта можно воспользоваться следующим приёмом: выкрасить машину в несколько слоёв термокраски, используя составы с разными температурными порогами. Добавить «волшебства» помогут рисунки, сделанные при помощи трафарета или нанесённые от руки (если имеются задатки художника). Автомобиль, для дизайна которого мастерски использовались термочувствительные краски, просто не сможет остаться незамеченным в потоке остальных машин!

Радуясь возможности украсить своё средство передвижения, всё-таки следует знать, что термохромная краска имеет и некоторые недостатки:

• низкая светостойкость: чтобы защитить покрытие кузова автомобиля от разрушительного воздействия ультрафиолета, придётся нанести слой специального лака и оборудовать место стоянки навесом, (лучший вариант – гараж);
• в случае механических повреждений потребуется полное перекрашивание машины;
• затруднения при регистрации авто, не имеющего постоянного цвета;
• термочувствительная краска – дорогостоящий материал.

Посуда, меняющая цвет

Чайная или кофейная кружка, на поверхности которой проступает забавная надпись или рисунок при попадании в нее горячего напитка – хороший памятный подарок. Блюдо для закусок с появляющимся узором – интересная деталь в сервировке стола. А разнообразная детская посуда, подающая визуальный сигнал при слишком горячей каше или молоке – полезная вещь в обиходе молодых мам.

Важно: термохромные краски не содержат токсичных веществ, и посуда, окрашенная с использованием этих материалов, безопасна для здоровья.

Одежда

В текстильной промышленности также применяют составы, изменяющие цвет в зависимости от температуры. Так, однотонная футболка, надетая на тело, может удивить проявившимся модным принтом, а на джинсах проступит стильный узор или лейбл.

Сувениры и элементы декора

В этой отрасли открыт необычайно широкий простор для применения термохромных материалов: ёлочные игрушки и гирлянды, прочая праздничная атрибутика, оригинальные светильники и подсвечники, брелоки для ключей, подарочные канцелярские принадлежности и прочее. Замечательно то, что множество вещей можно сделать и покрасить собственноручно, например, нарисовать картину или создать панно с «секретом».

Печатная продукция

Визитки, «оживающие» от прикосновения тёплых рук, рекламные буклеты или журналы, продвигающие парфюм (потрите страничку!), детские книги с картинками, открытки – всё это зачастую производится с использованием теплочувствительных составов, благо что их цветовая палитра достаточно богата.

В целом найти оригинальное применение этих необычных материалов в быту каждый может и самостоятельно, проявив фантазию и приложив немного усилий.

Вам также может быть интересно.

Термохромные краски – это материалы, который имеет свойство менять цвет или обесцвечиваться при изменении температуры. Сфера ее применения очень широка – изобразительное искусство, печать, тиснение, ремесленное производство, автомобильная промышленность, материал можно наносить на керамику, пластик, текстиль, стекло, бумагу. Данная эмаль используется в основном не в декоративных целях, а как индикатор изменения температуры поверхности и бывает двух видов:

1. Возвратная (возвращающая свой первоначальный цвет после снижения температуры).
2. Невозвратная (не возвращают прежний цвет после термовоздействия).

За изменяющие цвет свойства отвечают входящие в состав краски пигменты, которые основаны на технологии жидких кристаллов, они содержаться в микрокапсулах, из которых и состоит краска. Оболочка капсул сохраняет жидкие кристаллы, благодаря чему этот материал можно смешивать с акриловой и другими видами красок, либо, в некоторых случаях, с прозрачным лаком, чернилами для печати, пластиком, резиной, смолой. Изменение температуры происходить как на производстве, так в домашних условиях – своими руками.

Краска является термостойкой, нетоксичной (соответствует всем требованиям, необходимым для производства детских товаров), имеет хорошую химическую реакцию, ее применение в автомобилестроении помогает снизить «парниковый эффект» и позволяет чувствовать себя в салоне автомобиля максимально комфортно даже в очень жаркую погоду.

Процент краски в составе раствора:

• 5-30 % – в базы на водной и масляной основе.
• 0,5 – 5 % — в пластмассы.

Пропорции варьируются в зависимости от того, какой результат необходимо достичь.

Воздействие температуры

Термохромные краски, которые являются возвратными, после окончания воздействия температуры, возвращают цвет в исходное состояние. Каждый вид данного материала обладает характерной для него температурой активации. Когда термостойкая эмаль нагревается до установленной для нее температуры активации, пигмент становится бесцветным, а при понижении градусов – возвращается в свое первоначальное состояние.

Допустимый разброс температур от – 15 до + 70 градусов Цельсия.

• Ниже + 20 градусов – для нанесения вещества на посуду, которая будут использоваться для прохладительных напитков.
• + 29… + 31 градусов – подходит для поверхностей, которые будут изменять свой цвет при воздействии с температурой тела (при прикосновении). Использование этого эффекта широко применяется в рекламных целях, на футболках, в журналах и на буклетах.
• Выше + 43 градусов – материалы, предназначенные для изделий, которые буду взаимодействовать с горячей температурой (посуда для горячих напитков). В данном случае эффект изменения цвета выполняет не только декоративную, но и предупреждающую функцию.

Самая высокая температура воздействия – 280 С, но лучше обрабатывать при более низких показателях, например – 230 С, особенно при использование более термочувствительных материалов (пластик, текстиль)

Способы нанесения

Нанесение термохромной эмали на поверхность ничем не отличается от покрытия обычной краской и его можно сделать своими руками: валиком, краскопультом, кистью или губкой. При работе краскопультом нанесение будет максимально равномерным, при минимальном расходе краски.

20 мл акриловой эмали с добавленным в нее пигментом хватает примерно на 0,3 квадратных метра, в зависимости от того, какую насыщенность необходимо достичь.

В случае нанесения на невпитывающие поверхности, краску следует развести вододисперсионным лаком или любой другой акриловой эмульсией.

При покрытии поверхности материалом на водной основе, необходимо подождать несколько минут, чтобы краска высохла, либо сократить время ожидания с помощью воздействия струй горячего воздуха.

Применение

• Посуда (кружки и бутылки для горячих и холодных напитков из стекла или керамики. Положив такую бутылку в холодильник, очень легко, не дотрагиваясь до нее, по цвету, определить на сколько она охладилась и готова к употреблению).
• Одежда (футболки с нанесением).
• Журналы.
• Рекламные материалы.
• Детские товары (например, игрушки, предназначенные для купания, в качестве развлечения ребенка, или посуда, с помощью которой удобно определять температуру наливаемой туда жидкости).
• Защита для упаковки (на фармацевтической или косметической продукции, в этой области используют невозвратные термостойкие вещества).

Палитра

При применении разных видов вещества, цвет может меняться не на один, а на несколько, в зависимости от степени нагрева.

Растворители

Термостойкие краски являются совместимы со следующими растворителями: вода, уайт-спирит, этанол, ксилол, бутаноноксим. Несовместим данный материал с ацетоном, пропил ацетатом и аммонием. Растворять вещество можно своими руками в домашних условиях.

Термохромные материалы не желательно хранить при прямых солнечных лучах, так как краска может потерять свою цветоизменяющую способность. Необходимо учитывать, что срок годности термохромной краски не превышает двух месяцев, после чего происходит гелеобразование.

Срок службы термостойкой эмали увеличится, если при нанесении использовать верхнее покрытие – UV-защитный лак.

Перед тем как запускать серийный выпуск материалов с нанесением, необходимо провести самостоятельно, своими руками тесты на производстве, так как конечный эффект зависит от многих факторов и может быть разным, поэтому при тестировании у вас будет возможность отрегулировать температуру, пропорции смешивания и оттенок.

Каждый владелец автомобиля очень большое значение придаёт цвету своей машины. В этом нет ничего удивительного. Кроме технических параметров и эксплуатационных характеристик, крайне важен внешний вид транспортного средства. И здесь, помимо всего прочего, большую роль играет краска, которой покрыто авто. Многие считают автомобиль в какой-то мере своим другом, некоторые рассматривают своё авто как средство самовыражения. Так почему бы в качестве одной из составляющих не использовать цвет?

Краска для машин, позволяющая менять цвет

Современные технологии ежедневно предлагают автолюбителям новые возможности для улучшения технических параметров и эксплуатационных характеристик их машин. Не стоят на месте и технологии окрашивания авто. Для тех, кто не любит стоять на месте, кому по душе перемены и смелые решения, предлагаются различные способы оперативно менять внешний вид своей машины.

Автомобильная краска, меняющая цвет - это не фантастика и не далёкое будущее. Любой автолюбитель может сегодня воспользоваться этим средством, чтобы сделать свою жизнь ярче и разнообразней.

Промышленность предлагает следующие виды автомобильных эмалей, дающих возможность менять окраску вашего авто:

1. Термохромную - это краска для автомобиля, меняющая свой цвет под воздействием температуры окружающей среды.
2. Гидрохромная - цвет покрытия меняется под влиянием воздействия воды.
3. Парамагнитная - одним нажатием кнопки на пульте дистанционного управления вы полностью можете изменить окраску вашего авто.

Эти три вида красок дают возможность смены внешнего вида вашей машины. Они имеют различный химический состав и основываются на разных принципах действия. Рассмотрим подробнее каждый из этих видов.

Термохромная краска для автомобилей

Термохромная краска - чувствительное к воздействию температуры покрытие кузова вашего автомобиля. При изменении температуры цвет вашей машины меняется. Это очень эффективное и креативное средство выделиться среди машин, окрашенных обычными эмалями. Вы можете окрасить ваше авто не в один цвет, а нанести узор. Так внешний вид будет ещё эффектней.

Основные оттенки, используемые в термочувствительных эмалях:

• синий или голубой;
• красный, алый или розовый;
• жёлтый;
• фиолетовый;
• чёрный;
• зелёный.

В состав термохромной эмали входят специальные термочувствительные микрогранулы, которые меняют окраску при изменении температуры. Окрашивающие пигменты присутствуют в виде лейкокрасителей или жидких кристаллов. При достижении определённого температурного порога эти элементы из бесцветных становятся окрашенными в определённые тона. Показатель температуры для изменения окраски задаётся индивидуально. Такое покрытие может быть нанесено на кузов различными способами, а именно:

• валиком;
• кистью;
• распылителем;
• губкой.

Естественно, самый лучший результат даёт нанесение распылителем, однако для этого необходимо иметь определённые профессиональные навыки. При их отсутствии стоит обратиться к квалифицированным мастерам.

Использование теплочувствительных средств окраски очень эффективно и креативно выделяет ваше авто.

Кроме этого неоспоримого достоинства, можно назвать также ряд других преимуществ:

• возможность оперативно сменить тон кузова транспортного средства;
• улучшение терморегуляции в салоне при помощи использования светлых и тёмных тонов, поглощающих и отражающих тепловое излучение;
• возможность при помощи комбинации слоёв с различными температурными режимами создать неповторимый колористический эффект;
• отсутствие в таких эмалях вредных токсических веществ, негативно влияющих на здоровье человека и загрязняющих окружающую среду. Они полностью соответствуют всем санитарным нормам и требованиям.

Наряду с вышеприведённым перечнем преимуществ термохромные эмали имеют также и ряд недостатков. Это справедливо для любого вида продукции. Рассмотрим для объективности и негативные стороны теплочувствительных покрытий:

• высокая чувствительность к воздействию ультрафиолетового излучения. Для того чтобы продлить срок службы такого покрытия, необходимо нанести на кузов ;
• необходимость держать автомобиль в затемнённом гараже;
• высокая стоимость материалов - для того чтобы полностью окрасить ваше транспортное средство, потребуется потратить немалые деньги;
• при повреждении покрытия потребуется перекрашивать машину - возможности ремонта пока не существует;
• необходимость регистрировать окрашенный таким образом автомобиль в дорожной полиции, так как машина не имеет постоянного цвета.

Следует заметить, что из всех видов средств, которые позволяют менять цвет кузова, теплочувствительные покрытия являются самыми популярными на сегодняшний день. Это обусловлено наиболее приемлемым балансом цены и качества окраски. Кроме того, именно этот вариант даёт возможность создавать интересные композиции, которые проявят себя по-разному в различных температурных условиях.

Гидрохромная эмаль для автомобиля

Гидрохромная краска позволяет менять цвет авто при намокании. Специальные микрогранулы, чувствительные к влажному воздействию, в сухом виде делают такую эмаль обычным белым покрытием. Однако под воздействием воды белая краска становится прозрачной, и проступает цвет, нанесённый нижним слоем.

Разумеется, гидрохромный вариант даёт гораздо меньше возможностей, чем термочувствительный. Однако этот вид окрашивания также с успехом применяется некоторыми автолюбителями. По сути, нет необходимости полностью окрашивать кузов при помощи гидрохромного средства. Достаточно нанести его на определённые участки, спрятав декоративные элементы, которые проявятся при намокании машины. Такие вещества нетоксичны и не вредят здоровью человека, окружающей среде.

Парамагнитная краска для автомобиля

Необычная новинка была предложена автолюбителям совсем недавно. Теперь любой владелец может менять цвет своего авто буквально за секунду, просто нажав на кнопку пульта дистанционного управления.

Для этого используется так называемая парамагнитная краска - одна из новейших разработок в области автомобильных покрытий, предложенная несколько лет назад мировым брендом «Ниссан».

Перед тем как , на его кузов наносят полимер, в состав которого входят частицы парамагнитного оксида железа. Когда на них воздействует электрический ток, расстояние между гранулами меняется. Вследствие этого светоотражающие свойства покрытия меняются, что приводит к изменению окраски машины. Переключение происходит при помощи пульта дистанционного управления.

Этот эффект работает только при включенном двигателе. Если он не работает, машина возвращается к своему «исходному» белому варианту. Эта разработка вызвала живой интерес среди автолюбителей. Ещё бы, фантастика становится явью! Сегодня многие автомобильные сервисы предлагают свои услуги по окрашиванию автомашин парамагнитными покрытиями.

Заключение

Если вы хотите как-то выделиться из общей массы, придав своей машине необычное креативное оформление, у вас есть возможность окрасить её эмалью, позволяющей менять тон кузова. Сегодняшние технологии дают такую возможность, предлагая теплочувствительные, гидрочувствительные и парамагнитные средства. Изучив их особенности и принцип действия, вы сможете выбрать наиболее подходящий для вас вариант.

Наиболее простым решением будет использование гидрохромного варианта - попав под дождь, ваша машина станет выглядеть иначе. Теплочувствительные покрытия дают возможность создавать яркие впечатляющие гаммы из составов с разным порогом температурной чувствительности.

Многие владельцы автомобилей мечтают изменить свою технику, придать ей оригинальный вид, потому обращаются в мастерские для проведения тюнинга. Наряду с обычным окрашиванием машины в иной оттенок сейчас есть возможность сделать аэрографию, хромированное покрытие, наклейки. Существует даже краска, меняющая цвет – новый способ поменять облик авто до неузнаваемости.

Краска со сменой цвета – миф или реальность

Разработчики самых высококачественных лакокрасочных материалов (например, Candy) и представители мирового автопрома утверждают, что создано настоящее чудо – средство со способностью смены цвета. Разработки ученых в этой области вызывают множество противоречивых мнений. Самой обсуждаемой считается так называемая парамагнитная краска – полимерный состав, который меняет цвет под воздействием электрического тока за счет перемены расстояния между частицами металла.

Парамагнитная краска может обретать иной цвет лишь при включенном двигателе машины. Утверждается, что владелец сможет поменять оттенок на кардинально новый за секунду с пульта. К сожалению, попытки приобрести такой материал в магазинах или интернете оканчиваются неудачей. Подобными материалами окрашивают кузова самых дорогих машин, а также используют для маркировки самолетов, вертолетов. При этом свойства красок сильно преувеличены – они действительно могут менять оттенок, но на схожий, более светлый или темный, либо обретают металлический отсвет. Есть также теплочувствительные краски, стоящие дорого и применяемые только в промышленных условиях.

Виды меняющихся автоэмалей

Среди материалов для окраски автомобилей, которые могут внешне меняться, выделяют несколько групп. Одни из них обретают иной облик от температуры, другие – от работы магнита, в третьих пигменты изменяются от действия воды.

Термохромная краска

Термочувствительная эмаль – лакокрасочный материал, в основе которого присутствуют особо прочные полимеры, а также микроскопические частицы в виде гранул (лейкокрасители), способные менять окраску при температурном воздействии. Обычно при похолодании окружающей среды термокраска темнеет, а при потеплении – светлеет. Материал позволяет создавать красивый декор на кузове или полностью окрашивать его в эффектный цвет.

Термохромная краска выпускается в разных базовых цветах:

• черном;
• красном;
• желтом;
• синем;
• зеленом;
• фиолетовом.

Также материал бывает белым, его применяют для создания новых оттенков. Термоиндикаторная краска обладает отличными кроющими способностями, она не токсична, при этом после нанесения позволяет получить невероятные переливы цвета на кузове. Также к плюсам средства можно отнести улучшение терморегуляции салона за счет отражения и поглощения тепла при смене температуры.

У подобных материалов есть несколько недостатков:

• высокая стоимость;
• сложности с перекрашиванием машины в будущем;
• необходимость в ремонте всей детали при наличии даже минимальной царапинки, невозможность частичного окрашивания;
• трудности при регистрации автомобиля в контролирующих органах;
• высокая чувствительность к ультрафиолету, необходимость в применении особых лаков.

Гидрохромная краска

Гидроавтоэмаль, или гидрохромная краска – средство, способное поменять оттенок при попадании влаги на его поверхность. Основной эффект заключается в получении прозрачного покрытия после намокания, при этом в сухом виде автомобиль обычный, белый.

Чаще гидрохромная краска наносится только на отдельные детали или в форме рисунков, а часть кузова окрашивается в иной материал. В дождь машина обретет необычный облик, ведь декор станет проступать на основании. В основе гидроавтоэмали находятся особые красители в форме кристаллов, чувствительные к влаге.

Среди минусов применения краски следует указать такие:

• значительная цена;
• сложность работы при выполнении рисунков;
• небольшое количество цветов.

Парамагнитная краска

Электроэмаль, или парамагнитная краска – самая «продвинутая версия материалов, меняющих цвет. Краска в течение многих лет разрабатывалась брендом «Ниссан», который широко внедряет инновационные технологии в производство. Перед окраской на кузов наносят специальный полимер с добавлением окиси железа, за счет чего определенные участки машины могут немного изменять оттенок.

Особенности окрашивания

Подготовка автомобиля к окрашиванию должна быть тщательной, ведь после нанесения уникальных автоэмалей все дефекты, ямки и выпуклости будут отлично заметны. Поэтому с деталей полностью снимают предыдущий слой лакокрасочного материала, хорошо шлифуют поверхность. Используют растворители, обезжириватели, при необходимости – преобразователи коррозии. Последние потребуются для полного удаления ржавчины и зон коррозии, которые затем повторно шлифуют. Для этого используют шлифмашинку с регулировкой скорости вращения и с небольшим весом (для удобства работы).

Окрашивание проводят валиком, кистью, но профессионалы пользуются только распылителем-краскопультом. Аппарат позволит распределить слой краски равномернее. Материал можно наносить с применением разных оттенков, создавая рисунки, граффити, игру света и тени – по желанию владельца автомобиля.

В завершение работы выполняют прочное лаковое покрытие, обеспечивающее защиту от механического повреждения и снижающего риск быстрого выгорания цвета. После полируют поверхность кузова особыми насадками шлифмашинки. Через сутки автомобиль будет готов к эксплуатации, позволяя хозяину в полной мере насладиться его уникальностью!

Реальная съемка изменения цвета краски для волос под действием горячего воздуха

The Unseen / Vimeo

Термохромные пигменты - вещества или смеси веществ, изменяющие свой цвет в зависимости от температуры. Такой способностью обладают многие вещества, но как правило смена окраски требует очень больших температур и связана с фазовыми изменениями или химическими реакциями. Есть несколько классов веществ, для которых термохромные свойства хорошо выражены и проявляются при небольших температурах. Именно благодаря им в магазинах можно найти кружки, рисунок которых меняется под действием горячей воды, термометры и даже ткани.

Часто в роли термохромов используют жидкие кристаллы - вещества, молекулы которых упорядочиваются в колонны или листы, даже несмотря на жидкое агрегатное состояние. Температурные изменения влияют на размеры структур, например, ширину листов. Это отражается на оптических свойствах материалов. Второй класс термохромов - органические красители, способные обратимо изменять свою окраску из-за химических превращений. Примером таких соединений являются спиропираны - в структуре их молекул есть два кольца из атомов, соединяющихся в одном месте. При изменении температуры или кислотности среды кольца могут размыкаться, сильно меняя свойства и окраску вещества. Однако, как правило, такие красители оказываются токсичными для кожи, что ограничивает их применение.

Авторы разработки вдохновились сценой из фильма «Колдовство», в которой героини фильма с помощью заклинания изменяют цвет волос одной из них. Чтобы уменьшить токсичность краски разработчики использовали полимерные связующие. «Мы можем предотвратить вредные воздействия этих химических соединений с помощью процесса, называющегося “полимерная стабилизация”, в котором похожие на цепи молекулы (полимеры) обвивают раздражитель» - рассказывает Лорен Бокер, основательница компании.

Бокер разработала несколько красителей, меняющих свою окраску в разных температурных диапазонах. Точки перехода соответствуют переходу между комнатной и уличной температурой, или же соответствуют температуре тела человека. Среди разработанных составов есть черная краска, меняющая свой цвет на красный под действием горячего воздуха, есть краски, меняющиеся от черного к белому, от серебристого к бледно-голубому, от синего к белому и от черного к желтому.

Существуют и другие типы пигментов, меняющих окраску под действием внешних воздействий. Например, фотохромы меняют цвет под действием света, механохромы - при деформации, электрохромы - под действием электрического тока. Помимо использования этих веществ для оформления, ученые также пользуются превращениями соединений в фундаментальных целях. Так, год назад химики из Германии и Японии наноразмерные «ножницы», способные обратимо открываться и закрываться под действием света. В их основе лежала молекула ДНК, модифицированная фотохромным азобензолом.

Владимир Королёв