ных оензоатом холестерина, холестерилпальмитата,. смеси с добавками алкоксибензойных кислот, холесте-рилциннамоата [5.20] (рис. 5.8).

5.2. ТЕХНОЛОГИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕРМОИНДИКАТОРОВ (ЖКТ)

Применение рассмотренных ЖК материалов в открытом виде ограничено в связи с окислительными процессами при воздействии атмосферы, что приводит к изменению параметров ЖК и снижению срока службы. Кроме того, холестерические ЖК чувствительны к загрязнениям. Непосредственный контакт ЖК термоиндикаторов на исследуемой поверхности затрудняет их удаление. Обычно либо используют пленку-носитель, на которую» нанесен слой ХЖК, либо осуществляют герметизацию слоя ХЖК в виде микрокансул или пленок, т. е. придают ХЖК вид устройства многократного использования.

Получение термоиндикаторных пленок можно проводить путем выпаривания гомогенного раствора, содержащего полимер и материал ЖКТ, или высущивания пасты, содержащей ЖКТ, эмульгированные в растворе-полимера [5. 21]. Первый способ проводится при медленном выпаривании растворов ЖКТ и полимера (в соот-нощении 3:7) в каком-либо летучем растворителе. В качестве полимера применяют полиметилметакрилат, полистирол, ацитил- и триацетилцеллюлоза и др. Наилучшим растворителем оказался хлористый метил, однако могут применяться и другие растворители, например, хлоро- форм или ацетон.

Плоская кювета, залитая раствором полимера и ЖК, помещается на плоскую горизонтальную поверхность и накрывается крышкой с отверстиями. Число и размер их подбирают так, чтобы обеспечить полное испарение растворителя в течение 18...20 ч. После удаления растворителя сухой ватой снимается тонкий слой ЖКТ и пленка чернится черным нитролаком в аэрозольной упаковке. После сушки пленка нитролака снимается с подложки. Так можно получить и термоиндикаторные пленки на гидрофобной основе, обладающие, особенно в начальный период, высокими термодинамическими характеристиками. Поскольку эти пленки ХЖК негерметизированы, то, естественно, их рабочий ресурс не большой (от 2-3 недель до 1 месяца). Кроме того, на пленках триацетил-

целлюлозы, вследствие агрегации молекул полимера, капсулы распределяются неравномерно и на их поверхности появляются муаровые картины.

Для получения термоиндикаторных пленок другим способом жидкие кристаллы эмульгируются в водном растворе гидрофильного полимера (поливиниловый спирт, желатина, гуммиарабик и др.), образующаяся эмульсия наносится на подложку и высушивается. Предполагается, что количество исходных кристаллов должно относиться к количеству полимера как 7:3 и диспергирование должно обеспечить размер капсул от 2 до 10 мкм [5. 22, 5. 23].

В процессе формирования пленок из эмульсий в них возможно образование углублений (каверн). При нанесении пасты на подложку капли кристаллов, прилегающие к поверхности, могут разрушаться, создавая неравномерности поверхностного натяжения и тем способствуя образованию каверн. Для их устранения необходимо на поверхности капель создавать достаточно прочную оболочку,, препятствующую механическому повреждению капсул при нанесении пх на подложку. На основе поливинилового спирта такую оболочку создать межфазной поликонденсацией сложно. Поскольку он имеет гидроксильные группы в 1-, 3-положении элементарного звена, то можно ожидать, что введение в ЖКТ дихлорангидри-да какой-либо дикарбоновой кислоты должно привести к сшиванию его молекул на границе раздела фаз и образованию оболочки. Существенное улучшение качества пленок возможно при использовании дихлорангидридов адипиновой, азелайвовой, угольной и других кислот.

Известен технологический процесс изготовления пасты. В стакан емкостью 100 мл вливается 50 мл 17%-ного поливинилового спирта. Его нагревают при постоянном перемешивании до 75.. .80°С. В другой посуде при перемешивании расплавляется 8 г ЖКТ с 0,2 . . . 0,3 г дих-лорангидрида какой-либо дикарбоновой кислоты парафинового ряда. При помешивании со скоростью 1200 об/мин ЖК медленно вносят в раствор поливинилового спирта и выдерживают в этом режиме 30.. .40 мин. После чего перемешивание прекращают, пасту охлаждают до комнатной температуры, и наносят ее на подложку. Важно поддерживать скорость перемешивания. Даже сравнительно небольшие изменения скорости против указанной, особенно в сторону увеличения.

приводят к обогащению пасты мелкими (диаметром 3.. .5 мкм) капсулами. Последние, не участвуя в процессах селективного рассеяния, обусловливают неселективное светорассеяние и, как следствие этого, появление белого фона. При значительном несоблюдении технологического режима фон может достигать 70%. Оптимальный размер капсул, обеспечивающий наиболее высокие термооптические свойства пленок, составляет 30.. .40 мкм.

Высокие оптические характеристики пленок зависят не только от качества пасты, но и от эффективности их чернения. Чернение больщинства пленок и панелей проводится нанесением газовой сажи, диспергированной в поливиниловом спирте. Для получения пасты чернения в шаровую мельницу емкостью 5 л вносится 400 г газовой сажи и измельчают ее в течение 30 мин. Затем вливают 4000 мл 10%-ного поливинилового спирта и перемешивают 5 ч. После 48-часового отстаивания пасту применяют для чернения.

Для улучшения ресурсных характеристик эмульсия ЖК наносится на прозрачный подслой из чистого поливинилового спирта. При отливке пленок лист силикатного стекла с направляющими бортиками толщиной 0,5 мм тщательно обезжиривается, сушится и помещается на горизонтальную плоскую поверхность. На лист наносится 10%-иый раствор поливинилового спирта, слой формируется ракелем по направляющим. После высыхания при комнатной температуре наносится слой эмульсии ЖК и также формируется ракелем. Сушка ведется при температуре 30°С; и высокой постоянной влажности. Обычно этот процесс продолжается 4 - 5 ч. Далее на сухой слой насты наносится апликатором слой черни. После 12 ч сушки при комнатной температуре пленку снимают от формующей матрицы.

Приведенная технология применима для получения-как малых, так и больших по площади (1000X1000 мм) термочувствительных пленок и панелей [5. 21]. При необходимости использования термоиндикаторов в телах сложной конфигурации ХЖК наносят непосредственно на исследуемую поверхность. Предварительно подготавливается поверхность, осуществляется ее очистка, затем ее покрывают чернью (смесью сажи с поливиниловым спиртом, гуашью или смесь гуаши и церигеля), образующей тонкую и прочную пленку, которая легко снимается впоследствии спиртовым или эфирным тампоном.