Page 78 - 精细化工2019年第10期

·2044· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

表明水分在复合材料中比重较大且在对应温度下失 表 1 不同 TEOS 添加量的改性乙二胺/氯化铜复合材料
水速率较快；升温到 200 ℃后改性乙二胺/氯化铜复 温敏变色情况
Table 1 Thermosensitive discoloration of modified
合材料缓慢降解，残余重量在 59%左右。复合材料
ethylenediamine/copper chloride composites
中的 Si—O 键键能很高，相应的熔点、沸点也较高， with different TEOS additions
因此残余的重量主要为 SiO 2 。结果表明，改性后改 TEOS 添加量/mL 改性乙二胺/氯化铜复合材料温敏变色情况
性乙二胺/氯化铜复合材料热稳定性较好，复合材料
失去结合水宏观表现为颜色的变化。 5
从图 7 可以看出，乙二胺氯化铜络合物在 83.85、
158.12 和 267.09 ℃处各有一个吸热峰，通过 Universal 10
Analysis 软件测得 158.12 ℃对应的热焓值为 6.5 J/g，
267.09 ℃处吸热峰较宽，吸热焓为 185.3 J/g。改性
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乙二胺/氯化铜复合材料在 107.08 ℃出现了较小的吸

热峰，说明样品在 107.08 ℃吸热失水，水分来自 SiO 2
从图 8 可以看出，加入 5 mL TEOS 的改性乙二
孔隙吸附的空气中的水和复合材料结构中的结合
胺/氯化铜复合材料，水解后改性乙二胺/氯化铜复合
水，颜色由无色转变为黄色。此后还有两个较宽的吸
材料吸水量少，受热时失水速率较快，颜色转变较
热峰，第一个吸热峰自 154.35 ℃开始，峰形尖锐，在
快，b*值在 60 s 处达到最大。随着 TEOS 用量增加，
155.48 ℃达到峰值点，测得的吸热焓为 46.56 J/g；第二 复合材料由无色变为黄色的时间延长，加入 20 mL
个较大的吸热峰峰值点为188.60 ℃，吸热焓为400.0 J/g。 TEOS 的复合材料在 120 s 左右才达到最大 b*值。
对比曲线表明，乙二胺氯化铜络合物的吸热焓较小， 表明正硅酸四乙酯影响复合材料的失水速率，从而
对应的颜色转变不明显，改性乙二胺/氯化铜复合材 影响颜色转变速率。因此，在一定温度下，适当提
料的热转变温度升高，吸热焓增大，捕捉到的颜色 高 TEOS 用量可加快复合材料的颜色转变速率。加
变化清晰，热焓的大小体现了颜色转变的快慢。 热 360 s 后，加入 10 mL TEOS 的复合材料的 b*值
2.4 TEOS 用量对改性乙二胺/氯化铜复合材料温 均在 0 以下，表明加入 TEOS 后提高了改性乙二胺/
氯化铜复合材料的显色性。
敏变色性能的影响
2.5 盐酸用量对改性乙二胺/氯化铜复合材料温敏
乙二胺氯化铜中铜离子与两个氨基和两个结合
变性能的影响
水配位形成双质子络合物，在二氧化硅基质中呈现
升温过程中改性乙二胺/氯化铜复合材料发生
清晰的温敏变色特性。为探讨 TEOS 对改性乙二胺/
氯离子的取代以及胺基的连续质子化，盐酸中氯离
氯化铜复合材料温敏变色性能的影响，图 8 为加入 子的浓度对复合材料的温敏变色性能影响较大。图
5、10、20 mL TEOS 的复合材料在 160 ℃下加热 360 9 为改变盐酸的用量，将复合材料在 160 ℃下加热 360
s，其颜色的黄蓝度变化趋势，表 1 选取了相同时间 s，通过黄蓝度 b*值的变化趋势来反映复合材料由无
间隔的典型温敏变色图片。 色向黄色再到蓝色的转变过程，对应的相同时间间
隔的典型温敏变色图片见表 2。

图 8 TEOS 用量对改性乙二胺/氯化铜复合材料黄蓝度变 图 9 改性乙二胺/氯化铜复合材料加入不同盐酸量的黄
化的影响 蓝度变化
Fig. 8 Variation of yellow and blue of modified ethylenediamine/ Fig. 9 Variation of yellow and blue in different amounts of
copper chloride composite with different TEOS hydrochloric acid added to modified ethylenediamine/
additions copper chloride composite