一款会变色的手机壳，在你触摸的瞬间显现指纹的轮廓；
一个随水温改变颜色的杯子，提醒你避免烫伤；
一件T恤在阳光下图案变得绚烂，回到室内则恢复素雅。
这些奇妙现象的背后，都离不开一种名为“温变粉”的神奇。
在我们日常生活中，颜色通常是物体不变的性质。但有一种材料，却能随温度变化而改变颜色，创造出动态的视觉体验。那就是温变粉 —— 一种能随温度上升、下降而反复改变颜色的材料。它不仅应用于高科技领域的防伪技术，也存在于我们日常生活的各种产品中，连接着科学与艺术的边界。
01 魔法背后的科学：温变粉如何工作？
温变粉，正式名称为“变色颜料”，是一种具有特殊化学结构的有机发色体系。从结构上看，温变粉是由电子转移型有机化合物体系制备的微胶囊颗粒。这些颗粒呈圆球状，平均直径仅为2~4微米，比头发丝还要细得多。每个微小颗粒的内部是变色物质，外部则由一层厚约0.2~0.5微米的透明外壳保护着内部的变色物质免受其他化学物质的侵蚀。
温变粉的变色原理源于其电子转移型有机化合物的特性。在特定温度下，这些有机化合物因电子转移而发生分子结构变化，从而导致颜色的改变。这种变色不仅颜色鲜艳，而且能够实现从“有色”到“无色”状态和高温下的可逆变化，这是许多其它类型感温变色物质所不具备的特性。温变粉的变色是一个可逆的物理过程，而非化学变化。当温度恢复到原来状态时，颜色也会随之恢复，这种变化可以反复进行。
02 温度变色范围：从低温到高温的精准响应
温变粉并非只有一种类型，而是根据不同的温度需求，有多种变色温度点可供选择。
常见的温变粉基本变色温度包括：-5℃、0℃、5℃、10℃、16℃、21℃、31℃、33℃、38℃、43℃、45℃、50℃、65℃、70℃和78℃等多种规格。
根据温度区间的不同，温变粉大致可分为三大类：
低温系列（0~25℃）主要用于制冷温度范围的应用，如冷饮餐具、食品标签及冰淇淋包装；
体温系列（28~35℃）在室内环境温度下显示正常颜色，当和人体接触或与呼吸接触时颜色改变，常用于包装和互动产品；
高温系列（35~70℃）当达到使人体皮肤疼痛的过高温度时颜色改变，主要用于安全标签、微波产品、热饮食品标签和餐具。
以31℃红色为例，其变色形式为31℃以上呈现无色，31℃以下呈现红色这种精准的温度响应使得温变粉能够在特定温度下及时提供视觉反馈。
03 色彩变幻模式：单色、双色与多色之舞
温变粉的变色形式多种多样，基本可分为几种类型。
“”是最常见的形式，即低温时显示颜色，高温时变为无色。
“无色变有色”则相反，在低温时无色，在高温时显示出颜色。
更有“有色变有色”的形式，即从一种颜色变为另一种颜色。最为复杂的是“有色变有色再变有色”，也称为三段变色。
通过将不同变色温度的颜色相互调配，可以获得更加丰富多彩的变色效果。
例如，二段变色可以通过22℃感温土耳其蓝和底色黄色实现：
当温度低于22℃时，颜色为感温土耳其蓝与底色黄色混合形成的翠绿色；
当温度高于22℃时，感温土耳其蓝变为无色，仅显出黄色底色。温变粉提供了丰富的基本颜色选择，包括宝蓝、大红、玫瑰红、草绿、孔雀绿、墨绿、橙红、金黄等
这些基本色之间按一定比例互配，可以获得更加丰富多彩的变色效果。
04 广泛应用：从日常生活到高科技领域
温变粉的应用领域极为广泛，几乎渗透到了我们生活的方方面面。
在塑料制品中，温变粉可用于聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、AS、ABS和硅胶等透明或半透明塑料的注塑、挤塑成型。
也常被混入不饱和聚酯、环氧树脂、有机玻璃或尼龙单体内浇铸、模压、固化成型。用量通常为塑料量的0.4%～3.0%，最常见的是0.6%～2.0%。
在油墨领域，温变粉可用于调制各类印刷油墨，包括胶印、丝印、凹印、移印等，应用于玻璃、陶瓷、金属、纸张等多种材质。
在纺织品上，温变粉通过胶浆印刷可用于服装、鞋材、工艺品和玩具，创造出生动有趣的互动体验。
在防伪技术方面，温变粉也发挥着重要作用。热敏性变色油墨早在20世纪30年代就开始被研究，主要用于热敏纸及蒸煮指示剂。
到20世纪50年代末期，一些热敏材料被发现，结合油墨技术，形成新型的热敏性温变油墨，在印刷领域中得到了广泛的应用。
使用温变粉时，需要遵循一定的规范，以确保其变色性能得到最佳发挥。
在塑料加工中，变色颜料的用量通常为塑料量的0.4%～3.0%，大多数情况下0.6%～2.0%为宜。加工温度应控制在200℃以下，最高不要超过230℃，并尽量减少物料的受热时间。
在调制油墨时，最好使用低速三辊作为分散设备，如果使用高速搅拌机，微胶囊可能会被破坏。丝印印刷时建议网目为100-200目。
对于涂料制备，施工膜厚以20~35μm为宜，因为涂膜越厚，变色温度越高。
在选择溶剂时，应避免使用酯类溶剂，因为酯类溶剂会破坏感温粉的晶体结构。一般选用环乙酮、酯类和苯类等溶剂。
使用时还需注意，温变粉本身是一个不稳定体系（稳定就难于变化），所以其耐光、耐热、耐老化等性能远不及普通颜料。
在强烈阳光下暴晒会很快褪色失效，因此只适合在室内使用。应避免强烈阳光和紫外灯光的照射，以延长使用寿命。
06 未来展望：温变材料的创新与发展
随着材料科学的进步，温变材料也在不断创新和发展。在固化技术方面，用于热敏基材的粉末涂料已成为研究热点。这种粉末涂料具有环保、快速、耐用、高效和可定制等特点，是当今最耐用、环保和可定制的涂层之一。
在应用领域方面，温变材料正从传统的防伪、标识用途向更广泛的领域扩展。比如，用于医院环境的抗菌饰面，以及互动产品和个人化物品。环保性能的提升也是温变材料发展的重要方向。粉末涂料的碳足迹是所有工业涂料中最低的，它不含任何溶剂或有害化学物质。与液体涂料不同，粉末涂料不会向环境中释放任何明显的挥发性有机化合物。
