Optické vlastnosti multifunkčního pigmentu v polymerní matrici

Ing. Ondrej Panák

Doctoral thesis

Optical properties of multifunctional pigment embedded in polymer matrix

Abstract:

Hlavním cílem této práce je příprava a následná analýza optických vlastností multifunkčních pigmentů. Pigmenty se skládají z mikrokapsulí, ve kterých je jádro kapsule tvořeno třísložkovým termochromním systémem na bázi molekulového komplexu s přenosem náboje. Obálkou kapsule je melamin-formaldehydová pryskyřice modifikovaná fluorescenčními molekulami. Práce je rozdělená do dvou výzkumných záměrů. Prvním je detailní analýza barevné změny samotného termochromního systému, s využitím krystalu laktonové violeti jako barviva, bisfenolu A jako vývojky a 1-oktadekanolu a 1-tetradekanolu jako rozpouštědla. Připravena byla řada termochromních systémů s různým poměrem zastoupených složek. Barevná změna byla taktéž porovnána se strukturními změnami pozorovanými pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie a infračervené spektroskopie. Hlavním cílem této práce je příprava a následná analýza optických vlastností multifunkčních pigmentů. Pigmenty se skládají z mikrokapsulí, ve kterých je jádro kapsule tvořeno třísložkovým termochromním systémem na bázi molekulového komplexu s přenosem náboje. Obálkou kapsule je melamin-formaldehydová pryskyřice modifikovaná fluorescenčními molekulami. Práce je rozdělená do dvou výzkumných záměrů. Prvním je detailní analýza barevné změny samotného termochromního systému, s využitím krystalu laktonové violeti jako barviva, bisfenolu A jako vývojky a 1-oktadekanolu a 1-tetradekanolu jako rozpouštědla. Připravena byla řada termochromních systémů s různým poměrem zastoupených složek. Barevná změna byla taktéž porovnána se strukturními změnami pozorovanými pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie a infračervené spektroskopie. Druhým výzkumným záměrem byla příprava pigmentů pomocí enkapsulace vybraného termochromního systému do melamin-formaldehydové pryskyřice a modifikace polymerní obálky pomocí fluorescenčních molekul Uraninu a Acid Red 52. Multifunkčnost připravených pigmentů je jasně demonstrována. Jejich možné využití je v oblasti speciálních obrazců bezpečnostního tisku.

Abstract:

The main objective of this doctoral dissertation is to prepare and analyse multifunctional pigments, which are composed of three component leuco dye-based thermochromic system encapsulated in melamine-formaldehyde polymeric envelope modified by a fluorescent probe. The dissertation is divided into two main research topics. The first topic is focused on proper colorimetric characterisation of bulk thermochromic systems using crystal violet lactone as the colour former, bisphenol A as the developer, 1-octadecanol and 1-tetradecanol as co-solvents. A series of thermochromic systems varying in molar ratio of their components was prepared. The colour change is further discussed in relation to physical and chemical changes observed by infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. The second topic is aimed on microencapsulation of chosen thermochromic system into melamine-formaldehyde resin and modification of the resin with Uranine and Acid Red 52 fluorescent molecules. The multifunctionality of the prepared pigments is clearly demonstrated. Potential applications could be their utilization as anti-counterfeiting patterns in security printing. Keywords: multifunctional pigment, reversible thermochromism,

Keywords

multifunkční pigment, reverzibilní termochromizmus, dynamická barevná změna, lakton krystalové violeti, miroenkapsulace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 7. 2015

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 10. 12. 2015

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Doctoral programme / field:
Chemistry and Technology of Materials / Technology of Macromolecular Compounds