Aplicaciones de los pigmentos termocrómicos

Los pigmentos termocrómicos, comúnmente denominados materiales termocrómicos reversibles, son bien conocidos por su capacidad única de cambiar de color con las fluctuaciones de temperatura. Compuestos por sustancias microencapsuladas que permiten cambios de color reversibles, los pigmentos termocrómicos tienen numerosas aplicaciones en distintas industrias y sectores.

Impresión textil y embalaje de productos de consumo

Uno de los principales usos de los pigmentos termocrómicos es en la impresión, en particular en la impresión de tejidos y productos cerámicos como las tazas. Su naturaleza sensible al calor los hace ideales para diseñar diseños que cambian de apariencia cuando se tocan o se exponen a fuentes de calor; las aplicaciones de impresión textil pueden utilizar estos pigmentos para añadir diseños interactivos que aumentan tanto el atractivo estético como la funcionalidad, mientras que las aplicaciones de tazas de cerámica presentan pigmentos termocrómicos como un elemento visual dinámico que responde a los cambios de temperatura de la bebida.

Los pigmentos termocrómicos tienen muchas aplicaciones más allá de los textiles y la cerámica. A menudo se emplean en la impresión y teñido de revestimientos, moldeo por inyección de plástico, artículos promocionales y artículos de regalo, incluida su naturaleza interactiva, que los hace especialmente atractivos para los anunciantes. Su impacto visual hace que los termocrómicos sean perfectos para crear productos inolvidables, incluidos juguetes para niños, pegatinas de transferencia térmica y productos de belleza como esmaltes de uñas que cambian de color y tintes para el cabello.

Servicios de moldeo e inyección de plástico

Los pigmentos termocrómicos se utilizan ampliamente en la producción de plásticos transparentes y semitransparentes, como polipropileno (PP), cloruro de polivinilo blando (S-PVC), AS, ABS y silicona. Se pueden utilizar en procesos de moldeo por inyección y extrusión para la fabricación versátil de diversos productos plásticos; además, su compatibilidad con resinas de poliéster insaturado, resinas epoxi, acrílicos y monómeros de nailon permite procesos de fundición, moldeo y solidificación.

El moldeo por inyección y la extrusión de plástico requieren pigmentos termocrómicos en cantidades que van del 0,4 % al 3,0 % del volumen total del material; entre el 0,6 % y el 2,0 % deberían proporcionar efectos óptimos de cambio de color. Los pigmentos deben mezclarse completamente en gránulos de plástico antes de agregar aceite blanco para lograr una dispersión uniforme de los pigmentos termocrómicos; los pigmentos o colorantes comunes se pueden mezclar en cantidades equivalentes a aproximadamente el 0,5 % al 2,5 % del volumen de pigmentos termocrómicos para obtener mejores resultados.

Producción de masterbatch para pigmentos termocrómicos

A mayor escala, se puede crear un masterbatch que contenga un 10 % de pigmento termocrómico mezclado con cera de polietileno o poliestireno. Esta mezcla se mezclará luego con gránulos de plástico antes del moldeo o la extrusión para lograr una mejor dispersión del pigmento en todos los productos plásticos y resultados más consistentes en todos los lotes. Las formulaciones de masterbatch y las técnicas de producción se pueden personalizar en función de los requisitos de cada proyecto.

Gestión de la temperatura durante el procesamiento

Los pigmentos termocrómicos son extremadamente sensibles a la temperatura y el calor excesivo puede dañar sus propiedades de cambio de color, por lo que es fundamental que las temperaturas de procesamiento durante el moldeo por inyección, la extrusión o la fundición se controlen cuidadosamente: las temperaturas recomendadas no deben exceder los 200 °C con una temperatura máxima absoluta de 230 °C recomendada ya que la exposición prolongada puede deteriorar el rendimiento y acortar significativamente la vida útil.

Precauciones y pautas clave

A. Evite el uso de pigmentos o rellenos adicionales : al inyectar o extruir material plástico que contenga pigmentos termocrómicos, debe tener cuidado de no utilizar rellenos como dióxido de titanio, carbonato de calcio, sulfato de bario o negro de carbono. Estos rellenos podrían interferir con el cambio de color al disminuir la visibilidad de los pigmentos termocrómicos.

B. Dispersión adecuada en el colado y el curado : cuando los procesos de colado, moldeado o curado implican que los pigmentos se mezclen con monómeros de poliéster, acrílico o nailon insaturados antes de agregar iniciadores o agentes de curado para obtener mejores resultados. Esto garantiza una dispersión uniforme antes de la prepolimerización, donde la viscosidad aumenta significativamente y causa una distribución desigual del color si se agrega después de la prepolimerización; agregar pigmentos más tarde puede aglutinarlos y generar una distribución desigual; mezclar después de esta etapa podría introducir burbujas de aire que afecten negativamente la calidad del producto en su conjunto.

C. Selección de agentes de reticulación y curado : durante el proceso de curado de resinas epoxi y poliéster insaturado, pueden desarrollarse tensiones de contracción durante el curado, lo que provoca la ruptura de las microcápsulas que contienen pigmentos termocrómicos, lo que hace que pierdan su propiedad de cambio de color. Esto suele suceder cuando se utilizan agentes de curado a base de poliaminas, lo que puede comprometer la integridad del pigmento a menos que se realice una selección cuidadosa de los agentes de curado para preservarlos sin afectar el rendimiento del pigmento.

D. Evite los equipos de mezcla de alto cizallamiento : no se deben utilizar mezcladores internos, amasadores, dispersores de alta velocidad o extrusores de doble tornillo que cuentan con mezcla de alto cizallamiento al premezclar pigmentos termocrómicos con gránulos de plástico, ya que estas máquinas pueden dañar su capa protectora y hacer que no puedan cambiar de color. Además, múltiples rondas de extrusión podrían degradar su rendimiento con el tiempo.

E. Evite los estabilizadores y plastificantes a base de fósforo en PVC : al crear formulaciones de PVC, se deben evitar los estabilizadores y plastificantes que contienen fósforo, ya que pueden contribuir a una coloración residual significativa en los productos moldeados por inyección termocrómicos, incluso después de que se haya producido la decoloración de los pigmentos.

Aplicaciones en productos modernos

Los pigmentos termocrómicos siguen encontrando nuevas aplicaciones en distintas industrias. En el ámbito de la belleza y la moda, por ejemplo, los pigmentos termocrómicos han demostrado ser inestimables. Los esmaltes de uñas que cambian de color según la temperatura corporal o el calor ambiental se han vuelto populares, mientras que los tintes para el cabello sensibles a la temperatura ahora pueden cambiar de color en respuesta al calor, lo que hace que estos innovadores pigmentos se destaquen.

Los pigmentos termosensibles tienen muchas aplicaciones más allá de los productos de belleza. Los artículos novedosos que contienen pigmentos termocrómicos aprovechan sus propiedades lúdicas e interactivas al revelar mensajes o diseños ocultos cuando se llenan con bebidas calientes, lo que hace que estos obsequios y artículos promocionales sean muy atractivos como obsequios o artículos promocionales.

Los pigmentos termocrómicos han demostrado ser invaluables en diversas industrias, ya que brindan beneficios tanto estéticos como funcionales. Desde el moldeado de plástico y la impresión textil hasta los productos de belleza, las aplicaciones de los pigmentos termocrómicos son ilimitadas; si se siguen las pautas y precauciones de procesamiento adecuadas, los fabricantes pueden aprovechar todo su potencial: producir productos visualmente atractivos que atraen a los consumidores y, al mismo tiempo, impulsan las tendencias del mercado.