ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термочувствительные пленки из "Капсулирование в полимерных пленках" Капсулирование в пленке частиц вещества, изменяющего при варьировании температуры оптические, электрические и другие свойства, используют для получения термочувствительных пленок. Термочувствительные полимерные пленки с микрокапсульной структурой выгодно отличаются от пленок чистых термочувствительных веществ атмосферостойкостью, механической прочностью и другими качествами, присущими высокомолекулярным соединениям. В ряде технических решений использование термочувствительных веществ позволяет достигнуть практический эффект независимо от того, образует ли термочувствительное вещество непрерывную фазу (пленку) или представляет собой слой частиц, изолированных друг от друга полимерной матрицей. Известно, например, применение пленок с капсулированными термочувствительными веществами в качестве термически управляемых ослабителей излучения, затворов или оптических измерителей температуры для труднодоступных объектов [167]. Возможно использование термочувствительных пленок в качестве реверсивных экранов для термической записи оптической информации лучом лазера [168], а также для термографической диагностики в медицине. [c.176] Капсулированию в полимерных пленках подвергают жидкокристаллические вещестёа или термочувствительные композиции низкомолекулярных веществ на их основе [169]. Наибольшее распространение в качестве капсулирования термоиндикаторов получили холестерические жидкие кристаллы [170], селективно отражающие свет и меняющие цвет при изменении температуры в определенном интервале. Основной проблемой капсулирования термоиндикаторов в полимерных пленках является сохранение их оптических свойств и создание капсул оптимального размера, равномерно распределенных в пленке. Сохранение оптических свойств холестерических жидких кристаллов достигается выбором соответствующего способа капсулирования и специальным подбором компонентов формуемых композиций. [c.176] В патентной литературе описано капсулирование жидких кристаллов методом формования эмульсий холестериков в растворах пленкообразующих полимеров [12, 171]. Гидрофильные [171] и гидрофобные [170] полимеры растворяют в таком растворителе, который может быть легко удален из пленки после формования, и его остаточное количество в полимере не оказывает существенного влияния на оптические свойства жидких кристаллов. [c.176] Капсулирование нематических жидких кристаллов в полимерных пленках позволяет получать материалы, термочувствительность которых проявляется в изменении прозрачности. Капсулы, заполненные нематиком, не прозрачны при нормальных условиях. При нагревании пленки выше температуры перехода нематика в изотропную фазу пленка становится прозрачной [168]. Пленки с капсулированными нематическими жидкими кристаллами могут быть использованы в качестве термооптических элементов - фильтров или ослабителей, изменяющих пропускание при нагревании, а также для записи оптической информации с помощью лазера [172]. Пленка из поливинилового спирта с капсулированным нематиком - термочувствительной коммерческой смесью Н-106 - просветляются при температуре около 56 °С (рис. 4.20). Интенсивность прошедшего света увеличивается пропорционально концентрации частиц нематиков в пленках. Максимум прозрачности пленки совпадает с температурой просветления чистого нематика Н-106, равной 60 °С. В максимуме прозрачности интенсивность прошедшего света тем больше, чем выше содержание нематика. Несовпадение температуры начала просветления пленки с температурой перехода нематика в изотропное состояние характерно для пленок, в которых капсулированное вещество частично пластифицирует полимер. [c.178] Вклад оптических свойств пленкообразующего полимера в прозрачность пленок с капсулированным нематиком невелик, oднaкq от свойств полимерной основы зависит структура пленки, размеры и расположение капсул с частицами жидкокристаллического вещества. Увеличение толщины пленки значительно сокращает ее прозрачность даже в области максимальной интенсивности пропускания света (рис. 4.21). Это связано, в первую очередь, с увеличением числа дефектов, пузырьков воздуха в пленке, получаемой поливом эмульсии нематика в вязком водном растворе поливинилового спирта. Избежать большого числа дефектов при формовании вязких полимерных растворов и эХ1ульсий на их основе можно используя приемы, рассмотренные ранее в разд. 1.1. [c.178] Полихромия пленок может быть значительно уменьшена путем подбора и кондиционирования исходных пленок перед вытяжкой в растворе термоиндикатора, а также проведением частичной термоусадки пленок после формования структурных капсул с одновременным удалением избытка растворителя. Термоусадка позволяет уменьшить полихромию пленок за счет снижения асимметрии капсул, а более тщательное и длительное удаление из пленки растворителя позволяет снизить полихромию, обусловленную разной концентрацией растворителя в капсулах различного размера. Пленки с капсулированными холестерическими жидкими кристаллами, специально подготовленные для оценки температуры человеческого тела в области температур 36-37 °С при селективном отражении света, окрашиваются монохроматически на 95%. При использовании полихромии в декоративных целях пленки с капсулированными жидкими кристаллами получают по Другим режимам, вводят трудно удаляемые при сушке жидкости, вытягивают пленку с высокой скоростью и т.п. [c.180] Качественно иной класс термочувствительных полимерных материалов может быть получен капсулированием в пленках твердых частиц сегнетоэлектриков. Частицы сегнетоэлектриков подвергаются электротермополяризации после капсулирования и придают пленкам пироэлектрические свойства [ 173], которые количественно характеризуются пироэлектрическим коэффициентом, равным плотности электрических зарядов, возникающих на пленке при нагревании ее на 1 °С. Пироэлектрические пленочные материалы предложено использовать в качестве детекторов инфракрасного излучения в электрический сигнал [174]. [c.180] Вернуться к основной статье