CN106479488A - 一种绿色环保的化学发光组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种绿色环保的化学发光组合物，包括发光剂和氧化剂，所述氧化剂的溶剂为三醋酸甘油酯，发光剂的溶剂为柠檬酸正三丁酯和苯甲酸丁酯。本发明的化学发光组合物中三醋酸甘油酯作为溶剂，可直接与双氧水混合，具有无毒，闪点高，安全性高的特性，与发光剂的柠檬酸三丁酯与苯甲酸丁酯相溶性好，配成的化学发光组合物无毒，安全性高，发光效优。

Description

一种绿色环保的化学发光组合物
技术领域
本发明属于化学发光组合物领域，特别涉及一种绿色环保的化学发光组合物。
背景技术
在玩具工艺品中，能通过化学方式发光的物体的制造早已为众所知，是基于两组分混合来产生的化学发光，发光之前需要两组分保持分开，当需要发光时将两组分接触混合产生化学发光，两组分通常是发光剂和氧化剂，氧化剂中的溶剂必须能溶解所选的氧化剂，还必须能与发光剂充分相溶。
现有技术中所用的氧化剂和发光剂的溶剂大多是邻苯二甲酸盐，其邻苯二甲酸二甲酯特有的芳烃结构，与过氧化氢等氧化剂无法相溶，需要加入叔丁醇等醇类有机溶剂作为介质，而叔丁醇的加入具有强刺激性，微毒，挥发性强，闪点低，又使该氧化剂的安全性降低，不符欧美环保要求。邻苯二甲酸盐由于存在潜在的致癌性，国外已经严格控制其使用。我国也已经制订了相关的法律和法规，将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。
因此，现有的化学发光物体中发光剂和氧化剂的溶剂具有一定的毒性，闪点低，安全性低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种绿色环保的化学发光组合物，该组合物无毒，安全性高，发光效优。
本发明的一种绿色环保的化学发光组合物，包括发光剂和氧化剂，所述氧化剂的溶剂为三醋酸甘油酯，发光剂的溶剂为柠檬酸正三丁酯和苯甲酸丁酯。
所述发光剂和氧化剂的体积比为1：4～4：1。
所述发光剂包括质量百分比浓度为6～20％的草酸酯成分和质量百分比浓度0.15～0.3％的荧光剂，其余为溶剂。
所述荧光剂为具有430-1000μm范围的光谱发射和可溶于所选溶剂的荧光化合物。
所述荧光剂为9，10－二(苯乙炔基)蒽，1，8-二氯-9，10-二(苯乙炔基)蒽或2-氯-9，10-二(4-甲氧基苯基)蒽等，优选9，10－二(苯乙炔基)蒽。
所述草酸酯成分为双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯。
所述氧化剂包括质量百分比浓度为1.5～3.0％的过氧化氢和质量百分比浓度0.0025～0.0400％的四丁基胺盐，其余为溶剂。
所述四丁基胺盐为催化剂，优选四丁胺水杨酸盐。
所述柠檬酸正三丁酯与苯甲酸丁酯的质量比为1～5:5～1。
所述三醋酸甘油酯分子式：C9H14O6，分子量：218.20，无色油状液体，有微弱果香、肉甜的味道，低浓度时有苦味。熔点4.1℃，沸点258-259℃，130.5℃(0.39kPa)，相对密度1.1596(20/4℃)，折光率1.4301，闪点148.8℃，水溶性64.0G/L(20℃)，与乙醇、乙醚、苯、氯仿等多数有机溶剂混溶，结构式为：
所述柠檬酸三丁酯分子式：C18H32O，分子量：360.4，密度：1.08g/cm3熔点：-20℃沸点：389.8℃(760mmHg)，闪点：120.7℃，蒸汽压：1.09E-07mmHg(25℃)，物化性质：性状无色油状液体，微有气味。溶解性：不溶于水，溶于甲醇、丙酮、四氯化碳、冰醋酸、蓖麻油、矿物油等有机溶剂。结构式：
所述苯甲酸丁酯，分子式是C11H14O2，分子量：178.220熔点(℃)：-22.4，相对密度(水＝1)：1.01，沸点(℃)：250.3，相对蒸气密度(空气＝1)：6，饱和蒸气压(kPa)：0.02(20℃)溶解性：不溶于水，可混溶于醇、醚等。结构式为：
本发明中发光剂的溶剂采用柠檬酸正三丁酯与苯甲酸丁酯的混合液，弥补了单纯使用柠檬酸三丁酯溶融双草酸酯，荧光剂的不足，且来源绿色环保，单位成本低，大大降低发光组合液的生产成本，发光效果不减。
柠檬酸三丁酯，苯甲酸丁酯与三醋酸甘油酯有非常好的相溶性，三醋酸甘油酯具有一定的水溶性，与过氧化氢、水的混合优势，而邻苯二甲酸盐则不与过氧化氢混溶，需加入叔丁醇作为中介才能使液体均匀混溶。但叔丁醇具有闪点低、高挥发，易燃、低毒的特性，会使氧化剂易燃、易爆，对人体有害，安全性低，而柠檬酸三丁酯与三醋酸甘油酯的高闪点，且对眼睛、皮肤刺激作用，安全性大大提高。
采用本发明提供的方案后，由于采用三醋酸甘油酯作为氧化剂的溶剂，可直接与过氧化氢混合，发光剂采用柠檬酸三丁酯与苯甲酸丁酯，具有无毒、安全的特性，因此，本发明提供的化学发光组合物无毒、安全性高。本发明由于以三醋酯甘油酯作为氧化剂溶剂，可直接与过氧化氢混合，与发光剂的溶剂柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯为相溶一体，具有无毒，闪点高，安全性高的特性。而现有技术中用邻苯二甲酸盐作为溶剂，氧化剂的邻苯二甲酸二甲酯需加入叔丁醇方能与过氧化氢混匀，使化学发光物体易燃、易爆，具有毒性，对人体有害。
有益效果
本发明中用三醋酸甘油酯作为氧化剂的溶剂与柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯混配的发光剂溶剂有良好的相溶性，完全可替代以邻苯二甲酸盐为溶剂的化学发光体，且可取得同样的发光效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)发光剂：
将3.75g双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.075g 9，10－二(苯乙炔基)蒽溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为6:4；草酸酯成分的质量百分浓度为15％，9，10－二(苯乙炔基)蒽的质量百分浓度为0.30％；
(2)氧化剂
将1.5g过氧化氢和0.0025g四丁胺水杨酸盐溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为1.5％，四丁基胺盐的质量百分浓度为0.0025％。
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为1:4)，得到绿色环保的化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为330LUS，至完全熄灭持续时间约为4小时。
实施例2
(1)发光剂：
将2.5g双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.06g 9，10－二(苯乙炔基)蒽溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为6:4；草酸酯成分的质量百分浓度为10％，9，10－二(苯乙炔基)蒽的质量百分浓度为0.24％；
(2)氧化剂
将2.5g过氧化氢和0.01g四丁胺水杨酸盐溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为2.5％，四丁基胺盐的质量百分浓度为0.013％。
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为1:1)，得到绿色环保的化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为310LUS,至完全熄灭持续时间约为8小时。
实施例3
(1)发光剂：
将6g(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.16g二(苯乙炔基)蒽溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为7:2；草酸酯成分的质量百分浓度为6％，9，10－二(苯乙炔基)蒽的质量百分浓度为0.16％；
(2)氧化剂：
将0.75g氢和0.04g四丁胺水杨酸盐，溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为3.0％，四丁胺水杨酸盐的质量百分浓度为0.04％。
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为4：1化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为280LUS,至完全熄灭持续时间约为12小时。

Claims (8)

1.一种绿色环保的化学发光组合物，包括发光剂和氧化剂，其特征在于，所述氧化剂的溶剂为三醋酸甘油酯，发光剂的溶剂为柠檬酸正三丁酯和苯甲酸丁酯。
2.根据权利要求1所述的一种绿色环保的化学发光组合物，其特征在于，所述发光剂和氧化剂的体积比为1：4～4：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种绿色环保的化学发光组合物，其特征在于，所述发光剂包括质量百分比浓度为6～20％的草酸酯成分和质量百分比浓度0.15～0.3％的荧光剂，其余为溶剂。
4.根据权利要求3所述的一种绿色环保的化学发光组合物，其特征在于，所述草酸酯成分为双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯，荧光剂为具有430-1000μm范围的光谱发射的荧光化合物。
5.根据权利要求4所述的一种绿色环保的化学发光组合物，其特征在于，所述荧光剂为9，10－二(苯乙炔基)蒽，1，8-二氯-9，10-二(苯乙炔基)蒽或2-氯-9，10-二(4-甲氧基苯基)蒽。
6.根据权利要求1或2所述的一种绿色环保的化学发光组合物，其特征在于，所述氧化剂包括质量百分比浓度为1.5～3.0％的过氧化氢和质量百分比浓度0.0025～0.0400％的四丁基胺盐，其余为溶剂。
7.根据权利要求6所述的一种绿色环保的化学发光组合物，其特征在于，所述四丁基胺盐为四丁胺水杨酸盐。
8.根据权利要求1所述的一种绿色环保的化学发光组合物，其特征在于，所述柠檬酸正三丁酯与苯甲酸丁酯的质量比为1～5:5～1。
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