CN111088551B - 基于聚苯乙烯高荧光扁平形聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents

基于聚苯乙烯高荧光扁平形聚酯纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维及其制备方法，制备扁平聚酯纤维时使用混掺入高荧光量子产率聚苯乙烯微球的聚酯母粒与聚酯共混，熔融纺丝通过扁平喷丝微孔得到扁平形聚酯纤维。高荧光量子产率聚苯乙烯微球中1,7‑乙烯基‑苝酰亚胺衍生物作为交联剂的同时还使微球具有荧光。扁平丝是利用纤维的扁平结构,从而产生光的镜面反射效应,从而使纤维总的反射光量大大增强，折光反射率达到最高,从而使纤维具有极强的光耀效果。结合混掺荧光微球性能和扁平形纤维的性能。本发明通过将具有高荧光量子产率的聚苯乙烯微球混掺入聚酯纤维，通过扁平形纤维纺丝技术，成功制备出了具有高亮、高荧光量子产率的聚酯纤维。

Description

基于聚苯乙烯高荧光扁平形聚酯纤维及其制备方法
技术领域
本发明属纤维制备技术领域，涉及一种基于聚苯乙烯高荧光扁平形聚酯纤维及其制备方法。
背景技术
荧光纤维因其在特定光线照射下可显现出特定颜色光的功能性而备受关注。荧光纤维是指将荧光物质与成纤高聚物共混纺丝制备或通过化学方法将荧光物质与高聚物链结合而制成的纤维。荧光物质一般选择稀土、有机小分子、有机高分子荧光物质、量子点或纳米团簇等。荧光纤维的应用主要包括传感器、彩色显示、发光材料、防伪材料等领域。
目前，荧光纤维的制备方法大致可分为两类:一是采用物理共混的方法将荧光物质加入到成纤聚合物基质中；二是通过化学改性的方法使荧光物质通过化学键结合在聚合物链上，再通过纺丝工艺制备出荧光纤维。荧光染料染色制备染色纤维传统简单容易实现，但纤维染色过程费时费力并且染浴会造成严重的环境污染，并且还存在着色剂色牢度差发光不均匀等问题。染料接枝聚合物单体后再纺丝不需要染色工艺，但化学改性过程不易控制相对繁琐。掺杂稀土物质或量子点的聚合物纤维具有优异的荧光性能，但制备方法大多工艺比较繁琐复杂、对设备要求比较高，化纤基材还是环境不相容材料，难以降解。
扁平纤维是一种截面似矩形的纤维，因纤维横截面扁平化而具有闪亮的光泽，关于扁平纤维的设计与开发，相关文献也有报道。异染扁平截面聚酯长丝是以大有光、高压或常压阳离子染色改性等聚酯切片为原料，在纺拉联合一步法设备上综合采用不均匀拉伸技术、智能可编程控制技术进行扁平截面、轴向异染新型聚酯长丝开发。由于长丝沿长度方向具有不规则、互相间隔的未拉伸段和拉伸段，产品经染整处理后显现出长短不一、相互交替的深、浅吸色段，布面有形似雨丝状的深、浅条纹，色彩亮丽。近几年来,异形纤维的用途日益广泛,异形纤维在衣着、装饰及产业用纺织品三大领域内有着广阔的市场前景,也是非织造布及仿皮涂层的理想原料。最近异形纤维在产品开发上越来越多地显示出普通纤维无与伦比的优越性。着科学技术的进步、社会生产力的发展和人民生活水平的提高,人们对针织服用类原料使用性能的要求也越来越高。差别化和功能化的新型化学纤维的开发和应用,为服用类纺织产品提供了丰富的原料。当今纺织业的特点是应用高科技手段,对产品进行更新换代,传统的纺织通过新型的技术加工达到新的视觉和触觉。纺织产品的开发,不仅要适应国内不同的消费层次,还要结合国内外市场的特点和流行趋势。因此,新型化纤开发具有特色功能的产品是化纤工业发展的当务之急。
扁平丝是利用纤维的扁平结构,从而产生光的镜面反射效应,扁平纤维扁平度较大时(≥6)形成了镜面发光效果,从而使纤维总的反射光量大大增强,折光反射率达到最高,从而使纤维具有极强的光耀效果。
鉴于此，实有必要提供一种简单易操作、高亮度、高折光反射率以及优异力学性能的扁平聚酯纤维的制备方法，以克服现有荧光纤维制备存在的一系列问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的简单易操作、高亮度、高折光反射率以及优异力学性能的扁平聚酯纤维等技术问题，提供一种聚苯乙烯高荧光扁平纤维及其制备方法。
本发明的目的是提供一种简单易操作、高亮度、高折光反射率以及优异力学性能的扁平聚酯纤维，采用1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物加入苯乙烯中乳液聚合，得到聚苯乙烯高荧光微球后将与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合。将混合后的各组分熔融挤出制得含荧光微球的功能母粒后添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)。
本发明的另一个目的是提供一种聚苯乙烯高荧光扁平纤维及其制备方法。
本发明一种基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率95-99％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小。漫反射率为95-97％，纤维的亮度值为92-95，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm。通过将具有高荧光量子产率的聚苯乙烯微球混掺入聚酯纤维，通过扁平形纤维纺丝技术，成功制备出了具有高亮、高荧光量子产率的聚酯纤维。
本发明的聚苯乙烯高荧光微球，为以1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物作为交联剂的聚苯乙烯微球；
所述1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物是指苝酰亚胺的湾位(1,7位)带有乙烯基团的取代基和酰亚胺位为大体积取代基。
作为优选的技术方案：
如上所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，所述的大体积取代基为倍半笼形硅氧烷和/或带有侧链的长烷基链；
所述倍半笼形硅氧烷是
Figure BDA0002345006800000021
R为异丁基或异辛基；
所述带有侧链的长烷基链是
Figure BDA0002345006800000031
所述乙烯基团的取代基是指端基带有乙烯基团的烷基链，所述烷基链为小于六个碳的烷基链。连接乙烯基与苝酰亚胺结构的烷基链链长不可以过长，过长后乙烯基团在反应体系中的运动范围广，遇到相邻的乙烯基团的可能性更大，要避免1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物中乙烯基团相互碰撞导致的自聚，所以烷基链的长度不可过长。
如上所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:4～1:3，1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物添加量太小，微球成型困难；
如上所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，所述的聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为100-300nm，孔径方差为0.8-1.6；比表面积为800-950m2g-1，荧光量子产率为60～100％。
如上所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，所述的聚苯乙烯高荧光扁平聚酯纤维具备荧光性能：漫反射率为95-97％，纤维的亮度值为92-95，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm。经上述方法制得的扁平形聚酯纤维的保形性好，长宽比为4.2：1，线密度偏差率为0.5％，断裂伸长率为20％～35％，断裂强度为3.5-4.5cN/dtex。
本发明还提供了一种基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，聚苯乙烯高荧光微球后与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合25-35min。其中母粒的组成为35-45wt％的PET粉体、40-60wt％的荧光微球、5-10wt％的硬脂酸钙和1-5wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚将混合后的各组分在280-290℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)。其中纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.15-1.25，熔体输送管道的温度为284-288℃，冷却温度19-25℃，纺丝箱体的温度为294-302℃，侧吹风风速0.3-0.8m/s，一辊温度80-100℃，一辊速度2300-2400m/min，二辊温度120-130℃，二辊速度3700-3900m/min，纺丝速度2550-2750m/min，卷绕速度4300-4600m/min。聚酯纺丝时的滤后压力为85～95kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为9～11:1。
本发明还提供了聚苯乙烯高荧光微球的制备方法，将1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物加入苯乙烯中乳液聚合，得到的聚苯乙烯高荧光微球。
如上所述的聚苯乙烯高荧光微球的制备方法，所述乳液聚合的步骤为：
(1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物和过氧化物引发剂混合得到混合物；
(2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水、0.5-3.0wt％的乳化物后迅速升温至T并持续一段时间后停止反应得到乳液
(3)在搅拌条件下往乳液中加入1.5-10wt％的破乳剂，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤，干燥得到聚苯乙烯高荧光微球。
如上所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，过氧化物引发剂为氧化二苯甲酰(BPO)或氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)；过氧化物引发剂与苯乙烯的质量比为1:75～85；苯乙烯的1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10～12:1；
混合物与去离子水的质量比为1:5～7，T为75-90℃，一段时间为2～6h。
洗涤是指，通过抽滤除去大量水；干燥是指，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球。
本发明通过使用聚苯乙烯高荧光微球后与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合，随后在熔融挤出机中制得功能母粒。将功能母粒熔纺得到扁平纤维。该发明的目标是使聚酯纤维具有高荧光，并且由于扁平纤维高亮的特点，会产生光的镜面反射效应，纤维在受到一定光照后可以沿纤维扁平表面放出荧光，放光强度大且由于集中方向放光，纤维整体高亮。荧光微球为弱交联，具有一定热塑性，在纺丝成形过程中由于牵伸作用发生形变，在扁平纤维中趋向于沿纤维方向呈扁平椭球状，荧光微球与扁平纤维界面多平行于扁平面，使得荧光多沿纤维扁平表面放出，进一步提高纤维亮度。另外由于作为荧光产生添加剂的荧光微球为聚苯乙烯微球，该微球中的苯环结构与聚酯体系中的苯环结构相互作用强，微球在聚酯中的分散效果好，可以有效避免染料迁移、着色不均匀等弊端。荧光微球中，苝酰亚胺衍生物作为荧光发色分子，存在于聚苯乙烯微球的交联点处，分散均匀，并且大体积的侧基进一步抑制其因为聚集而产生的荧光淬灭，所以该微球添加的聚酯纤维拥有强荧光。
本发明使用的聚苯乙烯荧光微球使用1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物交联聚苯乙烯，1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物分子中侧基具有的大体积取代基提供了很大的空间位阻，分子之间不容易聚集，同时分子和分子之间的相互作用弱，虽然共轭染料由于分子之间π-π相互作用强，容易使共轭有机荧光分子产生荧光淬灭现象，但本发明的不容易聚集，所以荧光淬灭现象不易发生同时，荧光量子产率高。所以使用该微球掺杂制备扁平聚酯纤维，可以得到高亮高荧光的扁平聚酯纤维。
有益效果：
本发明的扁平形聚酯纤维亮度高，荧光量子产率高，在保持高荧光量子产率95-99％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小。
本发明的制备方法用高荧光聚苯乙烯微球混掺聚酯母粒，与聚酯共混熔融纺丝通过扁平喷丝微孔，得到扁平形聚酯纤，制备方法简单。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，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。
荧光量子产率方法：荧光量子产率(Quantum Yields)是荧光物质的重要发光参数，定义为荧光物质吸光后所发射的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。本实验选用fluoroSENS稳态荧光光谱仪对荧光微球进行量子产率的测定。该仪器采用最新的单光子计数技术，大大的提升了系统的灵敏度，且通过光路、仪器结构、滤光片等的设计对杂散光进行了有效的抑制，杂散光抑制比高达10-5，从根本上消除了对荧光光谱的干扰和影响。与传统的对比测试法不同，fluoroSENS采用积分球对样品进行绝对量子产率的测量，采用三步测量方法：
(1)激发光扫描——在积分球内部无样品时进行参数设定并运行参数，参数运行到位之后进行激发光扫描；
(2)发射光谱扫描——完成激发光谱扫描之后将样品搁置在积分球内部，并搁置在激发光位置上，进行发射光谱扫描；
(3)二次发射光谱扫描——完成发射光谱扫描之后，将样品搁置在积分球中，并将样品架拉杆拉出，使样品不处在激发光光束中，进行二次发射光谱扫描；该方法可消除激发光二次吸收对测量结果的影响，与传统量子产率的测试方法相比，该法采用积分球对样品进行绝对量子产率的测量进一步提高了测量结果的准确性。
实施例1
一种1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的制备方法如下：
酰亚胺位大体积取代基接入方法：
在250mL三颈烧瓶中加入粗产物PTCDA-Br
Figure BDA0002345006800000051
(0.50g,0.91mmol)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)15.00mL并将固体溶解后在25℃下搅拌1h。随后加入2-乙基己胺
Figure BDA0002345006800000052
(4.5mmol)，冰醋酸(16mL,140mmol)。在氮气保护下升温至85℃，继续反应7h。反应结束后，冷却至室温，然后向其中加入120.00mL甲醇，隔夜搅拌。抽滤，得到红色固体，真空干燥24h，85℃，柱层析后得到1,7-Br-PDI-X。
湾位双键取代基接入方法：
取1,7-Br-PDI-X(77.4mg,0.10mmol)于50mL茄形烧瓶中，加入HPLC级THF(20mL)并搅拌使其充分溶解，45℃加热，此时体系呈橙黄色。随后向体系中加入无水碳酸钾(55.4mg,0.40mmol)、18-冠-6-醚(105.73mg,0.40mmol)，并用移液枪移取
Figure BDA0002345006800000061
(0.50mmol)添加到体系中，整个反应过程中密切关注体系颜色变化并间隔15min进行一次TLC点板观察。
反应开始15min后体系变为橙红色，30min后体系变为鲜红色，45min后变为深红色，最后变为紫红色，1h时TLC点板显示原料点消失，继续反应2h后停止反应。旋干溶剂后用三氯甲烷和水对产物进行萃取，用水移除体系中的无水碳酸钾、18-冠-6-醚以及未反应的3-丁烯-1-醇。分液漏斗中下层为有机相，上层为水相，有机相呈紫红色，水相呈粉淡色。将萃取后的三氯甲烷溶液旋干，得到1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物粗产物后柱层析得到产物1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物。
实施例2
一种1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的制备方法如下：
酰亚胺位大体积取代基接入方法：
在250mL三颈烧瓶中加入粗产物PTCDA-Br
Figure BDA0002345006800000062
(0.50g,0.91mmol)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)15.00mL并将固体溶解后在25℃下搅拌1h。随后加入
Figure BDA0002345006800000063
(4.5mmol)，冰醋酸(16mL,140mmol)。在氮气保护下升温至85℃，继续反应7h。反应结束后，冷却至室温，然后向其中加入120.00mL甲醇，隔夜搅拌。抽滤，得到红色固体，真空干燥24h，85℃，柱层析后得到1,7-Br-PDI-X。
湾位双键取代基接入方法：
取1,7-Br-PDI-X(77.4mg,0.10mmol)于50mL茄形烧瓶中，加入HPLC级THF(20mL)并搅拌使其充分溶解，45℃加热，此时体系呈橙黄色。随后向体系中加入无水碳酸钾(55.4mg,0.40mmol)、18-冠-6-醚(105.73mg,0.40mmol)，并用移液枪移取
Figure BDA0002345006800000064
(0.50mmol)添加到体系中，整个反应过程中密切关注体系颜色变化并间隔15min进行一次TLC点板观察。
反应开始15min后体系变为橙红色，30min后体系变为鲜红色，45min后变为深红色，最后变为紫红色，1h时TLC点板显示原料点消失，继续反应2h后停止反应。旋干溶剂后用三氯甲烷和水对产物进行萃取，用水移除体系中的无水碳酸钾、18-冠-6-醚以及未反应的3-丁烯-1-醇。分液漏斗中下层为有机相，上层为水相，有机相呈紫红色，水相呈粉淡色。将萃取后的三氯甲烷溶液旋干，得到1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物粗产物后柱层析得到产物1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物。
实施例3
一种1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的制备方法如下：
酰亚胺位大体积取代基接入方法：
在250mL三颈烧瓶中加入粗产物PTCDA-Br
Figure BDA0002345006800000071
(0.50g,0.91mmol)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)15.00mL并将固体溶解后在25℃下搅拌1h。随后加入2-乙基己胺
Figure BDA0002345006800000072
(4.5mmol)，冰醋酸(16mL,140mmol)。在氮气保护下升温至85℃，继续反应7h。反应结束后，冷却至室温，然后向其中加入120.00mL甲醇，隔夜搅拌。抽滤，得到红色固体，真空干燥24h，85℃，柱层析后得到1,7-Br-PDI-X。
湾位双键取代基接入方法：
取1,7-Br-PDI-X(77.4mg,0.10mmol)于50mL茄形烧瓶中，加入HPLC级THF(20mL)并搅拌使其充分溶解，45℃加热，此时体系呈橙黄色。随后向体系中加入无水碳酸钾(55.4mg,0.40mmol)、18-冠-6-醚(105.73mg,0.40mmol)，并用移液枪移取
Figure BDA0002345006800000073
(0.50mmol)添加到体系中，整个反应过程中密切关注体系颜色变化并间隔15min进行一次TLC点板观察。
反应开始15min后体系变为橙红色，30min后体系变为鲜红色，45min后变为深红色，最后变为紫红色，1h时TLC点板显示原料点消失，继续反应2h后停止反应。旋干溶剂后用三氯甲烷和水对产物进行萃取，用水移除体系中的无水碳酸钾、18-冠-6-醚以及未反应的3-丁烯-1-醇。分液漏斗中下层为有机相，上层为水相，有机相呈紫红色，水相呈粉淡色。将萃取后的三氯甲烷溶液旋干，得到1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物粗产物后柱层析得到产物1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物。
实施例4
一种1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的制备方法如下：
酰亚胺位大体积取代基接入方法：
在250mL三颈烧瓶中加入粗产物PTCDA-Br
Figure BDA0002345006800000081
(0.50g,0.91mmol)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)15.00mL并将固体溶解后在25℃下搅拌1h。随后加入、
Figure BDA0002345006800000082
(4.5mmol)，冰醋酸(16mL,140mmol)。在氮气保护下升温至85℃，继续反应7h。反应结束后，冷却至室温，然后向其中加入120.00mL甲醇，隔夜搅拌。抽滤，得到红色固体，真空干燥24h，85℃，柱层析后得到1,7-Br-PDI-X。
湾位双键取代基接入方法：
取1,7-Br-PDI-X(77.4mg,0.10mmol)于50mL茄形烧瓶中，加入HPLC级THF(20mL)并搅拌使其充分溶解，45℃加热，此时体系呈橙黄色。随后向体系中加入无水碳酸钾(55.4mg,0.40mmol)、18-冠-6-醚(105.73mg,0.40mmol)，并用移液枪移取
Figure BDA0002345006800000083
(0.50mmol)添加到体系中，整个反应过程中密切关注体系颜色变化并间隔15min进行一次TLC点板观察。
反应开始15min后体系变为橙红色，30min后体系变为鲜红色，45min后变为深红色，最后变为紫红色，1h时TLC点板显示原料点消失，继续反应2h后停止反应。旋干溶剂后用三氯甲烷和水对产物进行萃取，用水移除体系中的无水碳酸钾、18-冠-6-醚以及未反应的3-丁烯-1-醇。分液漏斗中下层为有机相，上层为水相，有机相呈紫红色，水相呈粉淡色。将萃取后的三氯甲烷溶液旋干，得到1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物粗产物后柱层析得到产物1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物。
实施例5
一种1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的制备方法如下：
酰亚胺位大体积取代基接入方法：
在250mL三颈烧瓶中加入粗产物PTCDA-Br
Figure BDA0002345006800000091
(0.50g,0.91mmol)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)15.00mL并将固体溶解后在25℃下搅拌1h。随后加入2-乙基己胺
Figure BDA0002345006800000092
(4.5mmol)，冰醋酸(16mL,140mmol)。在氮气保护下升温至85℃，继续反应7h。反应结束后，冷却至室温，然后向其中加入120.00mL甲醇，隔夜搅拌。抽滤，得到红色固体，真空干燥24h，85℃，柱层析后得到1,7-Br-PDI-X。
湾位双键取代基接入方法：
取1,7-Br-PDI-X(77.4mg,0.10mmol)于50mL茄形烧瓶中，加入HPLC级THF(20mL)并搅拌使其充分溶解，45℃加热，此时体系呈橙黄色。随后向体系中加入无水碳酸钾(55.4mg,0.40mmol)、18-冠-6-醚(105.73mg,0.40mmol)，并用移液枪移取
Figure BDA0002345006800000093
(0.50mmol)添加到体系中，整个反应过程中密切关注体系颜色变化并间隔15min进行一次TLC点板观察。
反应开始15min后体系变为橙红色，30min后体系变为鲜红色，45min后变为深红色，最后变为紫红色，1h时TLC点板显示原料点消失，继续反应2h后停止反应。旋干溶剂后用三氯甲烷和水对产物进行萃取，用水移除体系中的无水碳酸钾、18-冠-6-醚以及未反应的3-丁烯-1-醇。分液漏斗中下层为有机相，上层为水相，有机相呈紫红色，水相呈粉淡色。将萃取后的三氯甲烷溶液旋干，得到1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物粗产物后柱层析得到产物1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物。
实施例6
一种1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的制备方法如下：
酰亚胺位大体积取代基接入方法：
在250mL三颈烧瓶中加入粗产物PTCDA-Br
Figure BDA0002345006800000094
(0.50g,0.91mmol)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)15.00mL并将固体溶解后在25℃下搅拌1h。随后加入
Figure BDA0002345006800000101
(4.5mmol)，冰醋酸(16mL,140mmol)。在氮气保护下升温至85℃，继续反应7h。反应结束后，冷却至室温，然后向其中加入120.00mL甲醇，隔夜搅拌。抽滤，得到红色固体，真空干燥24h，85℃，柱层析后得到1,7-Br-PDI-X。
湾位双键取代基接入方法：
取1,7-Br-PDI-X(77.4mg,0.10mmol)于50mL茄形烧瓶中，加入HPLC级THF(20mL)并搅拌使其充分溶解，45℃加热，此时体系呈橙黄色。随后向体系中加入无水碳酸钾(55.4mg,0.40mmol)、18-冠-6-醚(105.73mg,0.40mmol)，并用移液枪移取
Figure BDA0002345006800000102
(0.50mmol)添加到体系中，整个反应过程中密切关注体系颜色变化并间隔15min进行一次TLC点板观察。
反应开始15min后体系变为橙红色，30min后体系变为鲜红色，45min后变为深红色，最后变为紫红色，1h时TLC点板显示原料点消失，继续反应2h后停止反应。旋干溶剂后用三氯甲烷和水对产物进行萃取，用水移除体系中的无水碳酸钾、18-冠-6-醚以及未反应的3-丁烯-1-醇。分液漏斗中下层为有机相，上层为水相，有机相呈紫红色，水相呈粉淡色。将萃取后的三氯甲烷溶液旋干，得到1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物粗产物后柱层析得到产物1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物。
实施例7
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例1制得)和氧化二苯甲酰(BPO)混合得到混合物；氧化二苯甲酰(BPO)与苯乙烯的质量比为1:80；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:5)、0.5wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至5℃并持续2h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入1.5wt％的破乳剂(氯化铝)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合25min；其中，母粒的组成为：35wt％的PET粉体、40wt％的荧光微球、5wt％的硬脂酸钙和1wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在290℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.21，熔体输送管道的温度为287℃，冷却温度23℃，纺丝箱体的温度为294℃，侧吹风风速0.6m/s，一辊温度80℃，一辊速度2300m/min，二辊温度120℃，二辊速度3700m/min，纺丝速度2550m/min，卷绕速度4300m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为85kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为9:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率95％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为95％，纤维的亮度值为92，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为211nm，孔径方差为0.8；比表面积为840m2g-1，荧光量子产率为100％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:10；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为4:1，线密度偏差率为0.55％，断裂伸长率为26％，断裂强度为3.7cN/dtex。
实施例8
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例3制得)和氧化二苯甲酰(BPO)混合得到混合物；氧化二苯甲酰(BPO)与苯乙烯的质量比为1:82；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:7)、0.5wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至88℃并持续6h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入5.4wt％的破乳剂(氯化钠)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合35min；其中，母粒的组成为：36wt％的PET粉体、42wt％的荧光微球、7wt％的硬脂酸钙和2wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在285℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.18，熔体输送管道的温度为285℃，冷却温度25℃，纺丝箱体的温度为294℃，侧吹风风速0.4m/s，一辊温度83℃，一辊速度2350m/min，二辊温度126℃，二辊速度3820m/min，纺丝速度2560m/min，卷绕速度4550m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为93kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为10:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率96％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为96％，纤维的亮度值为94，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为230nm，孔径方差为1.1；比表面积为840m2g-1，荧光量子产率为97％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:10；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为3:1，线密度偏差率为0.53％，断裂伸长率为28％，断裂强度为3.8cN/dtex。
实施例9
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例2制得)和氧化二苯甲酰(BPO)混合得到混合物；氧化二苯甲酰(BPO)与苯乙烯的质量比为1:80；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:6)、2.8wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至71℃并持续4h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入5.9wt％的破乳剂(氯化铝)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合25min；其中，母粒的组成为：44wt％的PET粉体、44wt％的荧光微球、5wt％的硬脂酸钙和3wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在283℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.22，熔体输送管道的温度为285℃，冷却温度21℃，纺丝箱体的温度为301℃，侧吹风风速0.8m/s，一辊温度93℃，一辊速度2320m/min，二辊温度122℃，二辊速度3870m/min，纺丝速度2650m/min，卷绕速度4480m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为86kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为9:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率97％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为97％，纤维的亮度值为94，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为135nm，孔径方差为1.4；比表面积为920m2g-1，荧光量子产率为96％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:10；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为3:1，线密度偏差率为0.52％，断裂伸长率为30％，断裂强度为4.2cN/dtex。
实施例10
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例4制得)和氧化二苯甲酰(BPO)混合得到混合物；氧化二苯甲酰(BPO)与苯乙烯的质量比为1:78；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:7)、2.7wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至7℃并持续6h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入8.1wt％的破乳剂(氯化铝)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合30min；其中，母粒的组成为：39wt％的PET粉体、45wt％的荧光微球、6wt％的硬脂酸钙和5wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在284℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.16，熔体输送管道的温度为288℃，冷却温度20℃，纺丝箱体的温度为297℃，侧吹风风速0.3m/s，一辊温度86℃，一辊速度2300m/min，二辊温度126℃，二辊速度3820m/min，纺丝速度2660m/min，卷绕速度4420m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为86kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为10:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率97％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为97％，纤维的亮度值为93，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为270nm，孔径方差为1.6；比表面积为950m2g-1，荧光量子产率为93％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:10；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为4:1，线密度偏差率为0.55％，断裂伸长率为35％，断裂强度为4.5cN/dtex。
实施例11
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例5制得)和氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)混合得到混合物；氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)与苯乙烯的质量比为1:77；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:5)、1.3wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至68℃并持续6h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入7.3wt％的破乳剂(氯化钠)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合32min；其中，母粒的组成为：36wt％的PET粉体、50wt％的荧光微球、9wt％的硬脂酸钙和4wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在280℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.23，熔体输送管道的温度为287℃，冷却温度25℃，纺丝箱体的温度为295℃，侧吹风风速0.4m/s，一辊温度91℃，一辊速度2310m/min，二辊温度123℃，二辊速度3860m/min，纺丝速度2720m/min，卷绕速度4510m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为88kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为9:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率97％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为96％，纤维的亮度值为95，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为255nm，孔径方差为1.4；比表面积为930m2g-1，荧光量子产率为84％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:10；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为3:1，线密度偏差率为0.52％，断裂伸长率为35％，断裂强度为4.1cN/dtex。
实施例12
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例6制得)和氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)混合得到混合物；氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)与苯乙烯的质量比为1:78；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为12:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:7)、2.9wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至78℃并持续4h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入9.7wt％的破乳剂(氯化铝)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合30min；其中，母粒的组成为：41wt％的PET粉体、52wt％的荧光微球、6wt％的硬脂酸钙和3wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在286℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.2，熔体输送管道的温度为284℃，冷却温度24℃，纺丝箱体的温度为294℃，侧吹风风速0.6m/s，一辊温度91℃，一辊速度2330m/min，二辊温度120℃，二辊速度3710m/min，纺丝速度2710m/min，卷绕速度4450m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为92kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为10:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率95％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为97％，纤维的亮度值为95，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为149nm，孔径方差为1；比表面积为890m2g-1，荧光量子产率为79％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:12；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为4:1，线密度偏差率为0.51％，断裂伸长率为30％，断裂强度为4.3cN/dtex。
实施例13
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例1制得)和氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)混合得到混合物；氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)与苯乙烯的质量比为1:75；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:5)、2.6wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至73℃并持续6h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入2.9wt％的破乳剂(氯化钠)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合27min；其中，母粒的组成为：40wt％的PET粉体、59wt％的荧光微球、6wt％的硬脂酸钙和4wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在280℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.15，熔体输送管道的温度为284℃，冷却温度19℃，纺丝箱体的温度为294℃，侧吹风风速0.3m/s，一辊温度97℃，一辊速度2330m/min，二辊温度130℃，二辊速度3750m/min，纺丝速度2750m/min，卷绕速度4500m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为94kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为11:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率98％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为96％，纤维的亮度值为93，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为100nm，孔径方差为0.8；比表面积为800m2g-1，荧光量子产率为74％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:10；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为3:1，线密度偏差率为0.5％，断裂伸长率为20％，断裂强度为3.5cN/dtex。
实施例14
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)制备聚苯乙烯高荧光微球：
(1.1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物(由实施例3制得)和氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)混合得到混合物；氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)与苯乙烯的质量比为1:85；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为12:1；
(1.2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水(混合物与去离子水的质量比为1:7)、3wt％的乳化物(十二烷基磺酸钠)后迅速升温至90℃并持续6h后停止反应得到乳液；
(1.3)在搅拌条件下往乳液中加入10wt％的破乳剂(氯化铝)，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤(通过抽滤除去大量水)，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球，得到聚苯乙烯高荧光微球。
(2)将聚苯乙烯高荧光微球与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合35min；其中，母粒的组成为：45wt％的PET粉体、60wt％的荧光微球、10wt％的硬脂酸钙和5wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在290℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全取向丝(FDY)；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.25，熔体输送管道的温度为288℃，冷却温度25℃，纺丝箱体的温度为302℃，侧吹风风速0.8m/s，一辊温度100℃，一辊速度2400m/min，二辊温度130℃，二辊速度3900m/min，纺丝速度2680m/min，卷绕速度4600m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为95kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为11:1；
制得的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率99％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为97％，纤维的亮度值为95，430～490nm波段激发，发射波长约630-690nm；
其中，聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为300nm，孔径方差为1；比表面积为880m2g-1，荧光量子产率为60％；1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:12；
基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为3:1，线密度偏差率为0.52％，断裂伸长率为22％，断裂强度为4cN/dtex。

Claims (8)

1.基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，其特征是：为含有高荧光量子产率的聚苯乙烯荧光微球的“一”字形聚酯纤维，高亮、高荧光量子产率，在保持高荧光量子产率95-99％的同时，微球的荧光发射峰保持在低波长，相对溶液中单分子态的红移小；漫反射率为95-97％，纤维的亮度值为92-95，430～490nm波段激发，发射波长为630-690nm；
所述聚苯乙烯高荧光微球为以1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物作为交联剂的聚苯乙烯微球；
所述1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物是指苝酰亚胺的1,7湾位带有乙烯基团的取代基和酰亚胺位为大体积取代基；
所述的大体积取代基为倍半笼形硅氧烷和/或带有侧链的长烷基链；
所述倍半笼形硅氧烷是
Figure FDA0003506447380000011
R为异丁基或异辛基；
所述带有侧链的长烷基链是
Figure FDA0003506447380000012
所述乙烯基团的取代基是指端基带有乙烯基团的烷基链，所述烷基链为小于六个碳的烷基链。
2.根据权利要求1所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，其特征在于，1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:4～1:3。
3.根据权利要求1所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，其特征在于，所述的聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为100-300nm，孔径方差为0.8-1.6；比表面积为800-950m2g-1，荧光量子产率为60～100％。
4.根据权利要求1所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维，其特征在于，所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维长宽比为3～4:1，线密度偏差率小于等于0.55％，断裂伸长率为20％～35％，断裂强度为3.5-4.5cN/dtex。
5.如权利要求1～4任一项所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其特征是：
聚苯乙烯高荧光微球后与PET粉体、硬脂酸钙和2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚在高速混合器内混合25-35min；其中，混合后得到的混合物的组成为：35-45wt％的PET粉体、40-60wt％的荧光微球、5-10wt％的硬脂酸钙和1-5wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
将混合后的各组分在280-290℃下熔融挤出制得荧光微球的功能母粒，随后将母粒添加到熔体直纺长丝生产设备上，制得全拉伸丝；其中，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.15-1.25，熔体输送管道的温度为284-288℃，冷却温度19-25℃，纺丝箱体的温度为294-302℃，侧吹风风速0.3-0.8m/s，一辊温度80-100℃，一辊速度2300-2400m/min，二辊温度120-130℃，二辊速度3700-3900m/min，纺丝速度2550-2750m/min，卷绕速度4300-4600m/min，聚酯纺丝时的滤后压力为85～95kg/cm2，喷丝微孔的长宽比为9～11:1。
6.根据权利要求5所述的基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯高荧光微球的制备步骤为：
(1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物和过氧化物引发剂混合得到混合物；
(2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水、0.5-3.0wt％的乳化物后迅速升温至T并持续一段时间后停止反应得到乳液；
(3)在搅拌条件下往乳液中加入1.5-10wt％的破乳剂，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤，干燥得到聚苯乙烯高荧光微球。
7.根据权利要求6所述基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其特征在于，过氧化物引发剂为氧化二苯甲酰(BPO)或氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)；过氧化物引发剂与苯乙烯的质量比为1:75～85；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10～12:1；
混合物与去离子水的质量比为1:5～7，T为75-90℃，一段时间为2～6h。
8.根据权利要求6所述基于聚苯乙烯高荧光微球的扁平聚酯纤维的制备方法，其特征在于，洗涤是指，通过抽滤除去大量水；干燥是指，以高于有机溶剂沸点的温度烘干微球。
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