CN107188862B - 一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107188862B
CN107188862B CN201710456991.8A CN201710456991A CN107188862B CN 107188862 B CN107188862 B CN 107188862B CN 201710456991 A CN201710456991 A CN 201710456991A CN 107188862 B CN107188862 B CN 107188862B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorescent whitening
morpholinyl
whitening agent
multipurpose
agent according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710456991.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107188862A (zh
Inventor
画莉
万茂生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hezhou University
Original Assignee
Hezhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hezhou University filed Critical Hezhou University
Priority to CN201710456991.8A priority Critical patent/CN107188862B/zh
Publication of CN107188862A publication Critical patent/CN107188862A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107188862B publication Critical patent/CN107188862B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/40—Nitrogen atoms
    • C07D251/54—Three nitrogen atoms
    • C07D251/70—Other substituted melamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021—Calcium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/65—Chroma (C*)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Silver Salt Photography Or Processing Solution Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用，该吗啉基多用途荧光增白剂具有较强的紫外吸收性能、对碳酸钙粉体填充料表面离子具有较强的键合力和显著的增白效果，同时，还兼具表面活化作用，处理后的碳酸钙填充料具有较好的流动性和分散性，且制备方法简单，原材料价格低廉，工艺绿色环保。属于荧光增白剂技术领域。所述的吗啉基多用途荧光增白剂结构式如下：
Figure DDA0001323913820000011
该吗啉基多用途荧光增白剂用于碳酸钙粉体填充料荧光增白和表面活化。

Description

一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于荧光增白剂技术领域，尤其是一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用。
背景技术
我国在“十二五”新材料发展规划中将开发与资源、环境协调的新材料作为主要考核指标，通过开发新材料解决资源短缺问题。我国已经形成了比较完善的材料科技体系，在某些新材料领域内具有明显的资源优势和技术优势，但总体自主创新能力还比较薄弱，具有自主知识产权的新材料产品及技术还比较少，尤其是在重质碳酸钙粉体荧光增白材料方面创新性不足。
荧光增白剂具有很高的光量子产率，对被处理的基质能有效地增白、増艳。荧光增白剂分子具有较大的共轭体系，能够吸收波长范围在300～400nm左右的紫外光，并发射出波长范围在420～450nm左右的蓝色荧光，从而弥补了基质中由于蓝光缺失而造成的视觉上的泛黄。通过弥补蓝光使人感到被处理的基质更亮洁、更鲜艳。荧光增白剂被广泛地用于造纸、纺织、洗涤剂、塑料、油墨、皮革、紫外吸收剂、显影剂等诸多领域，市场需求巨大。
碳酸钙作为最大的无机填料，由于原料广、价格低、无毒等优点，被广泛应用于电缆料、合成革、聚乙烯薄膜，泡沫塑料、塑料管材、纸张等制品的填充料或原料。碳酸钙粉体作为最大填充材料，人们对其白度和光泽度均有较高要求，市场上有众多塑料、造纸和洗涤剂等专用荧光增白剂，但能与碳酸钙和有机材料结合并有效增白碳酸钙粉体填充料的荧光增白剂却不多见，市场需求迫切、巨大。
碳酸粉体表面具有游离钙离子和羟基，市场上现有的荧光增白剂产品很难有效与粉体表面离子或基团发生有效键合或表面吸附，因此缺乏能有效增白碳酸钙粉体填充料的增白材料。因此，开发碳酸钙粉体填充料增白剂已成为碳酸钙及相关行业重要研究内容之一。通过科技创新，拓展增白剂的应用领域和市场竞争力，对于节能减排、构建和谐会具有非常重要的意义。
发明内容
针对上述不足，本发明旨在提供一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用，该吗啉基多用途荧光增白剂具有较强的紫外吸收性能、对碳酸钙粉体填充料表面离子具有较强的键合力和显著的增白、增亮效果，同时，还兼具表面活化作用，处理后的碳酸钙填充料具有较好的流动性和分散性，且制备方法简单，原材料价格低廉，工艺绿色环保。
为了实现上述技术效果，本发明提供的技术方案是这样的：一种吗啉基多用途荧光增白剂，所述的吗啉基多用途荧光增白剂结构式如下：
Figure BDA0001323913800000031
一种如上所述的吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，依次包括下述步骤：
步骤1：将1份摩尔量的DSD酸水溶液中，反应1.5～2h；
步骤2：将2份摩尔量的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶液滴加至步骤1所得的混合溶液中，反应9～10h；
步骤3：将2份摩尔量的吗啉加至步骤2所得的混合溶液中，反应7～8h；
步骤4：冷却后加入无机盐，使吗啉基多用途荧光增白剂析出并收集。
优选地，所述的DSD酸水溶液的pH值为7～8。
优选地，所述的步骤1的反应温度为0～5℃。
优选地，所述的步骤2的反应温度为30～40℃，pH为3～4。
优选地，所述的步骤3的反应温度为80～90℃，反应pH条件为8～9。
优选地，所述的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶液所使用的溶剂为丙酮。
优选地，所述的步骤4具体为：冷却至室温，加入60g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得吗啉基多用途荧光增白剂。
优选地，所述的pH值通过Na2CO3调节。
所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂，用于碳酸钙粉体填充料的荧光增白和表面活化。
本发明与传统方法相比，具有以下优势：
1.本发明荧光增白剂不仅能与碳酸钙粉体表面离子发生有效化学键合，还能与有机载体发生有效结合，结合牢固度高，耐候性能好。
2.本发明荧光增白剂具有较强的紫外吸收性能，可以明显的增白碳酸钙粉体填充料。
3.本发明荧光增白剂对碳酸钙粉体填充料具有表面活化作用，处理后的碳酸钙粉体填充料具有较好的分散性和流动性，是一种兼具荧光增白和表面活化的多用途材料。
附图说明
图1为实施例1的吗啉基多用途荧光增白剂水溶液的紫外吸收谱图。
具体实施例
下面结合具体实施方式对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求保护范围内。
实施例1
20mmol三聚氯氰加到200mL冰水中，冰浴。而后滴加10mmol DSD酸与200mL蒸馏水的混合液(加Na2CO3，调节pH为7)，搅拌，0℃，反应1.5h。升温至40℃，加Na2CO3，调节pH为4。而后滴加20mmol甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯与10mL丙酮混合液，控温反应10h。升温至80℃，加入20mmol吗啉，滴加10％Na2CO3溶液维持体系pH 9，控温反应8h。冷却至室温，加入60g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得吗啉基多用途荧光增白剂，收率88％。
实施例2
20mmol三聚氯氰加到250mL冰水中，冰浴。而后滴加10mmol DSD酸与200mL蒸馏水的混合液(加Na2CO3，调节pH为8)，搅拌，5℃，反应2h。升温至30℃，加Na2CO3，调节pH为3。而后滴加20mmol甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯与10mL丙酮混合液，控温反应9h。升温至90℃，加入20mmol吗啉，滴加10％Na2CO3溶液维持体系pH 8，控温反应7h。冷却至室温，加入60g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得吗啉基多用途荧光增白剂，收率84％。
实施例3
20mmol三聚氯氰加到225mL冰水中，冰浴。而后滴加10mmol DSD酸与200mL蒸馏水的混合液(加Na2CO3，调节pH为7.5)，搅拌，2℃，反应2h。升温至35℃，加20mmol Na2CO3，调节pH为3.5。而后滴加20mmol甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯与10mL丙酮混合液，控温反应9.5h。升温至85℃，加入20mmol吗啉，滴加10％Na2CO3溶液维持体系pH 8.5，控温反应7.5h。冷却至室温，加入60g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得吗啉基多用途荧光增白剂，收率86％。
光学性能测试
本发明采用紫外-可见光谱对本发明产物进行光学性能测试，紫外吸收谱图如图1所示。
紫外-可见光谱可以有效地测试荧光增白剂分子的共轭体系。吗啉基多用途荧光增白剂配制成浓度为10-6mol/L的水溶液进行光学性能测试。测试结果表明，吗啉基多用途荧光增白剂有较强的紫外吸收，最大反式吸收峰位于349nm。
增白和表面改性性能测试
配制吗啉基多用途荧光增白剂质量浓度为0.01～0.03％的水溶液100mL，处理100g不同粒度和白度的碳酸钙粉体填充料。具体做法如下：将碳酸钙粉体放入适量上述浓度的溶液中，室温搅拌30min，抽干，干燥，即可得到具有较高白度的碳酸钙粉体填充料。实验结果证实，二吗啉基多功能荧光增白剂对不同品质的碳酸钙粉体都有显著的增白效果，在浓度为0.02％时，对400～3000目，白度为90～94的碳酸钙粉体增加白度值1.5～2之间，增白处理后的粉体具有较好的分散性和流动性。
该吗啉基多用途荧光增白剂是一类多用途碳酸钙粉体填充料增白剂，同时兼具表面活化作用，具有重要的使用价值和应用前景。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种吗啉基多用途荧光增白剂，其特征在于，所述的吗啉基多用途荧光增白剂结构式如下：
Figure FDA0002180308850000011
2.权利要求1所述的吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，其特征在于，依次包括下述步骤：
步骤1：将1份摩尔量的DSD酸水溶液加入2份摩尔量的三聚氯氰中，反应1.5～2h；
步骤2：将2份摩尔量的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶液滴加至步骤1所得的混合溶液中，通过Na2CO3调节pH值为3～4，反应9～10h；
步骤3：将2份摩尔量的吗啉加至步骤2所得的混合溶液中，反应7～8h；
步骤4：冷却后加入无机盐，使吗啉基多用途荧光增白剂析出并收集。
3.根据权利要求2所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，其特征在于，所述的DSD酸水溶液的pH值为7～8。
4.根据权利要求2所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1的反应温度为0～5℃。
5.根据权利要求2所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2的反应温度为30～40℃。
6.根据权利要求2所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤3的反应温度为80～90℃，反应pH条件为8～9。
7.根据权利要求2所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶液所使用的溶剂为丙酮。
8.根据权利要求2所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤4具体为：冷却至室温，加入60g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得吗啉基多用途荧光增白剂。
9.权利要求1～8任一所述的一种吗啉基多用途荧光增白剂，其特征在于，用于碳酸钙粉体填充料的荧光增白和表面活化。
CN201710456991.8A 2017-06-16 2017-06-16 一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用 Active CN107188862B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710456991.8A CN107188862B (zh) 2017-06-16 2017-06-16 一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710456991.8A CN107188862B (zh) 2017-06-16 2017-06-16 一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107188862A CN107188862A (zh) 2017-09-22
CN107188862B true CN107188862B (zh) 2020-05-19

Family

ID=59878189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710456991.8A Active CN107188862B (zh) 2017-06-16 2017-06-16 一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107188862B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107857738A (zh) * 2017-11-28 2018-03-30 贺州学院 十六烷基氨基三嗪衍生物的合成与应用
CN109968769A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 中国科学院上海技术物理研究所 一种低成本大面积无能耗辐射制冷复合薄膜及制备方法
CN116285418A (zh) * 2023-03-20 2023-06-23 贺州学院 碳酸钙粉体改性增白一体化助剂的制备方法与应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6165973A (en) * 1999-02-05 2000-12-26 Ciba Specialty Chemicals Corporation Fluorescent whitening agent, its preparation and use
EP1335001A1 (de) * 2001-10-05 2003-08-13 Bayer Aktiengesellschaft Feste Aufhellerpräparationen
CN100478431C (zh) * 2004-01-20 2009-04-15 西巴特殊化学品控股有限公司 三嗪基氨基茋二磺酸混合物
CN102863813A (zh) * 2012-09-29 2013-01-09 山东大学 高效复合型长链叔胺季铵盐荧光增白剂的合成及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107188862A (zh) 2017-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106632116B (zh) 一种水溶性重质碳酸钙粉体荧光增白剂及其制备方法和应用
CN107188862B (zh) 一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用
CN107188863B (zh) 一种甲基丙烯酸乙酯季铵盐荧光增白剂及其制备方法与应用
CN106588801B (zh) 二羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂及其制备方法和应用
CN104186545B (zh) 一种沸石载锌无机抗菌剂的新型大规模简易制备方法
CN105131806B (zh) 水性荧光聚氨酯涂料及其预聚体混合法制备方法
CN110607015B (zh) 一种转光效果持久的塑料转光农膜及制备方法
CN107652704A (zh) 一种新型钙基粉体填充料荧光增白剂的合成与应用
CN106588800B (zh) 四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂及其制备方法和应用
CN106083841B (zh) 一种基于二溴1,4‑二丙基‑1,4‑二氮杂二环[2.2.2]辛烷的二价锰荧光材料及其制备方法和应用
Cuan et al. Multi-component assembly and photophysical properties of europium polyoxometalates and polymer functionalized (mesoporous) silica through a double functional ionic liquid linker
CN103073946A (zh) 一种水性荧光防伪油墨及其制备方法
CN104844640B (zh) 一种利用表面活性剂调控氨基酸/稀土配位聚合物形貌的方法
CN107446375A (zh) 四磺酸钠甲基丙烯酸乙酯季铵盐荧光增白剂的合成与应用
CN107602809A (zh) 一种同时基于氨基羧酸盐和氨基磺酸盐的高固含量水性聚氨酯分散液
CN107445905B (zh) 嘧啶-十四烷基季铵盐荧光增白剂及其制备方法和应用
CN107915690A (zh) 一种重质碳酸钙粉体增白剂的合成与应用
CN107445904B (zh) 嘧啶-十八烷基季铵盐荧光增白剂及其制备方法和应用
CN107488360A (zh) 一种碳酸钙粉体填充料荧光增白剂的合成与应用
CN104497640A (zh) 一种酞菁蓝包覆氧化铁黄复合颜料的制备方法
CN104974752B (zh) 白光荧光材料及其制备方法与应用
CN107602486B (zh) 一种二嘧啶基二苯乙烯荧光增白剂及其制备方法与应用
CN104694124B (zh) 氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料及其制备方法
CN106967100A (zh) 一种稀土有机转光剂Eu(BMPD)nL及抗老化转光薄膜的制备方法
CN103666034B (zh) 一种粘度小光泽好的uv固化油墨及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant