CN113896737A - 一种紫外线吸收剂的制备方法和产品及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫外线吸收剂的制备方法和产品及其应用,采用柠檬酸与L‑半胱氨酸反应生成的吡啶酮二酸制成紫外线吸收剂对棉织物进行整理,由于吡啶酮类化合物的稳定性,很难与其他反应物直接发生反应或直接整理上织物,本发明采用低温冰浴的方式添加氯化亚砜,使得吡啶酮二酸中的羧基反应形成酰氯,再在酰氯的基础上添加丙烯酸羟乙酯来获得可以在织物上进行整理的吡啶酮类紫外线吸收剂,经过整理的织物的抗紫外线性能,整理后的棉织物对UVA与UVB的屏蔽率分别达到98.41%与98.55%,UPF值65.15,整理后织物具有抗紫外线性能,经过紫外线吸收剂整理后的织物抗紫外性能有明显增强。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域,具体涉及到一种紫外线吸收剂的制备方法和产品及其应用。
背景技术
紫外线自发现之初,就引起了人们的极大关注,适当的紫外线辐射对人体有益处,但是过多的照射紫外线就会损伤人体,影响健康。纺织品作为阻拦紫外线辐射的第一道防线,预防过量紫外线照射,将原先抗紫外性能差的纺织品进行抗紫外线整理显得尤为重要。
织物的抗紫外方法主要为提高对光线的散射和折射的屏蔽法和提高对紫外线的吸收法两类。常见的紫外线吸收剂分为二苯甲酮类、水杨酸类、苯并三唑类、三嗪类和有机镍类。其中有机镍类主要用于生产紫外线猝灭剂,在一定条件下可与部分纤维反应形成螯合物,但因为有颜色而导致使用受限且其对紫外线的吸收能力也不是很高,故较少使用有机的紫外线吸收剂。
吡啶酮类紫外线吸收剂是一种新型高效的有机荧光化合物,对紫外线有着很强吸收能力,其制备过程简单,成本低廉,环保无毒等优点,在医学、有机染料、荧光材料及太阳能电池等领域有着广泛应用。
由于吡啶酮类化合物在紫外线辐射区有着强烈的吸收能力,但是由于吡啶酮类化合物的低溶解性,与其他基质相容性较差等问题,让其在抗紫外线功能材料整理方面的实际应用受到相当大的制约。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种紫外线吸收剂的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种紫外线吸收剂的制备方法,包括,
将柠檬酸与L-半胱氨酸混合,加入蒸馏水充分搅拌,蒸发制得浓溶液后,在130~140℃条件下反应,溶液由无色转为黄色并转为深黄色;
反应完成后,将反应产物冷却至室温后,加入蒸馏水,放入超声波清洗器将反应产物的深黄色固体振荡为粉末,减压过滤两次,离心分离,将离心完成的产物真空干燥,即得吡啶酮二酸;
将吡啶酮二酸溶于二甲基甲酰胺,低温下搅拌并通入氮气,充分溶解,溶液体系颜色显深黄色后,加入氯化亚砜,低温下搅拌反应1~2h后,室温条件下搅拌反应1~2h,溶液为深黄色且略带有青色,制得氯化吡啶酮二酸酰;
将氯化吡啶酮二酸酰降温至-10~-8℃,加入丙烯酸羟乙酯和三乙胺,反应1~2h,将温度升至5~6℃,搅拌30~40min后,升高温度至45~50℃,搅拌3~4h,观察反应完成的溶液,溶液内有沉淀生成,减压过滤,取滤液;
将滤液加入等比例的蒸馏水,沉淀析出,减压过滤沉淀,将所得的滤液使用乙酸乙酯进行萃取,静置分层,取上层产物,连续萃取三次,将萃取完成的产物旋转蒸发,即得所述紫外线吸收剂。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:所述将柠檬酸与L-半胱氨酸混合,其中,柠檬酸与L-半胱氨酸的摩尔比为1:1。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:所述蒸发制得浓溶液,其中,蒸发温度为80℃,蒸发时间2~3h。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:所述在130~140℃条件下反应,其中,反应时间为12~14h。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:所述将离心完成的产物真空干燥,其中,干燥温度为80℃,干燥时间为24h。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:所述将吡啶酮二酸溶于二甲基甲酰胺,其中,吡啶酮二酸与二甲基甲酰胺以mmol:ml计为20:40。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:所述低温下搅拌并通入氮气,其中,温度为0℃。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:氯化亚砜与吡啶酮二酸的摩尔比为1:1。
作为本发明所述紫外线吸收剂的制备方法的一种优选方案,其中:氯化吡啶酮二酸酰、丙烯酸羟乙酯和三乙胺的摩尔比为1:2:2。。
本发明的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种紫外线吸收剂的制备方法制得的产品作为织物整理剂中的应用。
本发明有益效果:
(1)本发明以吡啶酮二酸作为紫外线吸收剂为主体,通过加入氯化亚砜将其中的羧基酰氯化,再将其依次与丙烯酸羟乙酯结合,合成抗紫外线产物,将生成产物TPDCA-HEA进行织物整理,整理后的棉织物对UVA的屏蔽率达98.41%,对UVB的屏蔽率达98.55%,UPF值达65.15,具有抗紫外线性能,将原先无法直接整理上织物的TPDCA可以进行织物整理,使织物获得优良的抗紫外性能;
(2)经过本发明紫外线吸收剂整理后的织物抗紫外性能有明显增强,且力学性能保持较好的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本发明实施例1中吡啶酮二酸1H NMR核磁谱图。
图2为本发明实施例1中吡啶酮二酸酰氯化滴板图(左)、TPDCA-HEA滴板图(右)。
图3为本发明实施例中TPDCA紫外可见分光光谱图;
图4为本发明实施例中TPDCA-HEA紫外可见分光光谱图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中实验试剂:
柠檬酸 分析纯 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
L-半胱氨酸 分析纯 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
丙烯酸羟乙酯 分析纯 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
三乙胺 分析纯 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
N,N-二甲基甲酰胺 分析纯 国药集团化学试剂有限公司;
乙酸乙酯 分析纯 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
氯化亚砜 分析纯 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮 分析纯 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
本发明中仪器与设备:
精密电子天平 LA204 常熟衡器厂;
恒温磁力搅拌器 DF-101S 郑州科泰实验设备有限公司;
台式高速离心机 TG16-WS 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;
超声波清洗器 KQ3200B 昆山市超声仪器有限公司;
电热鼓风干燥箱 DHG-9030A 上海精宏实验设备有限公司;
真空干燥箱 DZF-6000 上海一恒科学仪器有限公司;
电子织物强力仪 HD026NS 南通宏大实验仪器有限公司;
低温恒温搅拌反应浴 DHJK-4002 郑州科泰实验设备有限公司;
紫外线交联仪 Scientz03-Ⅱ 宁波新芝生物科技股份有限公司;
旋转蒸发仪 RE-201D 郑州科泰实验设备有限公司;
紫外可见分光光度计 UV-1800PC 上海菁华科技仪器有限公司;
纺织品防紫外性能测试仪 YG(B)912E 温州大荣纺织仪器有限公司。
本发明中产物结构表征测试:
薄层色谱点板分析:
薄层色谱法利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同,使流动相(溶剂)流过固定相(吸附剂)的过程中,连续的产生吸附、解吸附、吸附、再解吸附,从而达到各成分的互相分离的目的。实验通过原反应物质与反应物前后的对比进行判断反应产物是否生成。展开液配比:石油醚/乙酸乙酯(1:1);甲醇/二氯甲烷(1:10)。
核磁测试分析:
采用核磁共振分析仪来分析各反应产物的结构。通过反应产物在有机溶剂中的溶解性,此次测试选择二甲基亚砜(DMSO)作为溶剂,根据核磁氢谱中各峰的位置和数量与理论产物相对比,判断产物的分子结构是否正确。
整理棉织物的抗紫外性能测试:
UPF是表示织物防护紫外线的能力,本次采用YG(B)912E型纺织品防紫外性能测试仪在280-400nm波长的紫外线照射范围内测试与评价,测试标准为GB/T18830-2009,通过测出的UVA、UVB和UPF值,来判断产物是否具有抗紫外性能。
整理棉织物的拉伸强力测试:
根据整理前后的织物拉伸强力的变化,来判断整理的试剂对织物本身是否有影响。本次采用HD026S电子织物强力仪,剪割条样法,测试标准根据GB/T3923-1997标准进行测试。
紫外可见分光光度计测试:
根据实验原材料吡啶酮二酸与改性后的TPDCA-HEA对于紫外-可见吸收光谱图进行对比;判断其二者在性能上的变化差异,进而判断实验是否使原化合物造成破坏从而造成性能无法达到最大化或性能变差。
实施例1
(1)吡啶酮二酸(TPDCA)的合成:
反应方程式:
反应步骤:
取柠檬酸(19.22g,20m mol)与L-半胱氨酸(18.12g,20m mol)放入250ml烧杯中,加入10ml蒸馏水充分搅拌;
将搅拌充分的药品放入鼓风烘箱中,温度设置80℃,时间2小时,蒸发多余的水份并使药品充分溶解,使其成为浓溶液;
将蒸发多余水份的浓溶液充分搅拌放入鼓风烘箱中,温度设置130℃,时间12h,反应期间可以观察到溶液由无色转为黄色并转为深黄色,期间并伴随气泡生成,反应产物略带有硫元素的淡臭味;
将反应完成的产物放至室温冷却,冷却至室温后加入200ml蒸馏水放入超声波清洗器,将反应产物的深黄色固体振荡为粉末,使用布氏漏斗减压过滤两次;每次减压过滤加入200ml蒸馏水充分洗涤,洗去产物中未反应的药物,最后使用离心机离心水份分离固体,产物为淡黄色固体;
将离心完成的产物放入真空干燥箱,温度80℃,时间24小时,将真空干燥的产物密封备用,采用核磁共振法检测产物组成;
吡啶酮二酸的结构表征:
1H NMR谱图分析,吡啶酮二酸1H NMR核磁谱图,见图1;
通过1H-NMR进行表征,通过核磁图谱,δ=6.6260与δ=6.5805ppm为吡啶酮环上-CH-CO-与-CH=CN-的特征峰,δ=5.5076ppm对应噻唑环上-N-CH2-的特征峰,δ=3.9611ppm对应噻唑环上-S-CH2-的特征峰,δ=2.5393ppm对应DMSO的溶剂峰,根据特征峰和数目确定吡啶酮二酸成功合成。
(2)中间反应吡啶酮二酸酰氯化
反应方程式
反应步骤:
取吡啶酮二酸(4.56g,20m mol)溶于40mlDMF中放入三口烧瓶并置入冰浴锅中,温度设置0℃,启动搅拌使其充分溶解、降温并通入氮气,溶液颜色显深黄色;
取氯化亚砜(2.88ml,20m mol)快速放入烧瓶中,使其在低温中反应1小时;
将冰浴状态的烧瓶转移至室温条件下,使用油浴锅持续搅拌继续反应1小时,本阶段可观察到溶液为深黄色且略带有青色;
在氮气保护下取烧杯中溶液约0.1ml加入甲醇溶解,并取原材料吡啶酮二酸溶解于DMF中的溶液若干。将两溶液用毛细吸管滴在硅胶板上放入展开液(石油醚与乙酸乙酯1:1)中,展开后在紫外线灯照射下观察到:吡啶酮二酸没有爬升,反应溶液有爬升,证明吡啶酮二酸中羧基已经完成酰氯化。
由于吡啶酮类化合物的结构稳定,不宜直接反应,且常见有机溶剂都不溶解,羧基酰氯化后极其容易水解,所以无法对其结构进行直接表征;所以使用层析硅胶板将反应产物与吡啶酮二酸进行点板对比,可以观察出反应中的溶液不同于原吡啶酮二酸的溶液,且起点位置没有原产物吡啶酮二酸的荧光反应。从而确定吡啶酮二酸中的羧基已经成功酰氯,可以参加下一步反应。吡啶酮二酸酰氯化滴板如图2(左)。
反应溶剂的选择
由于吡啶酮类化合物的结构稳定,不宜直接反应,常见有机溶剂都不溶解。且中间完成将吡啶酮二酸中的羧基完成酰氯化后,酰氯基极其容易水解,故需要一种十分稳定的常见的有机溶剂。第一步产物吡啶酮二酸在DMF中有良好的溶解性,在后续的实验中能够连续使用,并且可以在后续实验条件中保持稳定的性质,产生的杂质可控,后续实验处理中易于处理提纯。
反应条件的选择
本次反应主要采用冰浴低温并通入氮气保护再转为常温为主要实验条件,低温条件的确定原因有以下几点:
氯化亚砜在常温下与溶液进行反应太过于激烈,并且反应过程中产生大量热量,且在加热条件下容易损伤药品,使得吡啶酮二酸中碳环裂解碳化造成反应失败,为了更好控制反应时的温度,使反应过程更加温和可控,故选用低温冰浴的方式。
酰氯步骤中,氯化亚砜在常温条件下极易挥发,反应形成的酰氯接触空气容易水解,从而造成下一步产物无法继续合成。在氮气保护下,氯化亚砜不易与空气接触,极大程度上使得药品能够充分反应,同时反应形成的酰氯基也接触不到空气,延缓酰氯的水解,能够更好的衔接下一步反应。
低温转为常温能够更大程度上将在冰浴低温条件下没有反应的药品充分反应,增加产物产量。低温条件下的药品无法完全反应,酰氯基团极有些可能只反应了一个羧基,为了极大程度上使得基团完全反应,在经历了低温冰浴后将反应转移至室温条件下是很有必要的。
(3)目标产物TPDCA-HEA的合成
反应方程式
反应步骤
将上一步在氮气保护下反应完成的溶液移至冰浴锅内,设置温度-10℃,开启搅拌并等待降温;
取丙烯酸羟乙酯(4.64g,40mmol)与三乙胺(4.04g,40mmol)一同加入冷却至设定温度的溶液中,反应时间1小时;
将完成1小时反应的溶液温度升至5℃继续搅拌30分钟;
将完成5℃搅拌的溶液放入油浴锅搅拌,设置温度50℃,搅拌三小时,完成反应;
将完成反应溶液取出,与吡啶酮二酸一起滴板放入展开液(甲醇与二氯甲烷1:8),反应溶液有爬升,吡啶酮二酸没有爬升,证明产物生成。
通过点板分析酰氯化的吡啶酮二酸添加丙烯酸羟乙酯进行反应后与原产物的吡啶酮二酸与酰氯时产物均不一致,确定其反应已经完成。中间存在的黄色物质系为反应中析出的沉淀,后期过滤可以去除,反应物荧光效果良好可以进行织物整理并测试。TPDCA-HEA滴板如图2(右)。
(4)产物提取
观察反应完成的溶液,溶液内有沉淀生成;
使用减压过滤的方式,分离溶液与沉淀,将溶液与沉淀分别找到合适的溶剂进行溶解并与吡啶酮二酸溶液对比点板。观察得出滤液爬升效果比沉淀要好且滤液的荧光强度更强。
考虑滤液中的成分复杂,需要进一步进行处理:加入等比例的蒸馏水,发现有沉淀析出,将沉淀、滤液与吡啶酮二酸进行点板,沉淀没有明显作用,所以需要减压过滤掉;
所需产物存在于溶液中,使用乙酸乙酯进行萃取,加入40ml乙酸乙酯,静置分层,分离上层产物,将上层产物、下层产物,与吡啶酮二酸进行点板,上层伴有乙酸乙酯的产物荧光效果爬升效果更好。产物溶于乙酸乙酯,萃取三次,将萃取完成的产物进行旋转蒸发,温度70℃。
实施例2
(1)吡啶酮二酸紫外可见分光光谱分析
TPDCA紫外可见分光光谱图如下图3所示
样品水溶液浓度0.1g/L,此浓度下溶液在紫外光灯照射下能发出明显荧光反应,溶液清澈且可以再仪器中进行测试。
仪器参数:入射光230-700nm,扫描间隔1nm。光谱数据显示,TPDCA在284-407nm有强烈的吸收,在407-700nm内几乎没有吸收。
(2)TPDCA-HEA紫外可见分光光谱分析
TPDCA-HEA紫外可见分光光谱如图4所示;
样品水溶液浓度0.01g/L,此浓度下溶液在紫外光灯照射下能发出明显荧光反应,溶液清澈且可以在仪器中进行测试。仪器参数:入射光230-700nm,扫描间隔1nm。光谱数据显示,TPDCA-HEA在293-407nm有强烈的吸收,在407-700nm内几乎没有吸收。
(3)紫外可见分光光谱测试分析
紫外可见分光光谱图中,TPDCA与TPDCA-HEA都在紫外线辐射280-400nm波段有着良好的吸收能力,在紫外线波段之外几乎没有吸收。说明添加HEA的TPDCA依旧保持着优良的抗紫外性能,并且HEA的添加并没有对TPDCA的抗紫外结构造成影响。添加了HEA的TPDCA有了良好的上织物性能,将原先无法直接整理上织物的TPDCA可以进行织物整理,使织物获得优良的抗紫外性能。
实施例3
将实施例1中制得的紫外线吸收剂TPDCA-HEA应用在织物整理中,具体步骤如下:
(1)实验处方:
织物大小:5cm×5cm;35cm×5cm
浴比:1:30
整理液浓度:10g/L
光敏剂:0.1g
整理方式:紫外线交联(正反各交联3min)
烘干温度:60℃
(2)按照上述工艺准备浓度为10g/L的整理剂并添加光敏剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(0.1g)一同与棉织物放入烧杯中,溶液浸过织物,搅拌均匀,通过轧车二浸二轧,通过紫外线交联仪正反各交联3分钟,交联完成后水洗并烘干。
(3)整理棉织物抗紫外性能测试
棉织物抗紫外线性能测试采取空白前后对比。
选取原棉织物三块,进行空白测试。测试结果如下表1所示:
表1空白样布的UPF值测定
试样号 | 1 | 2 | 3 | 平均值 |
T(UVA)(%) | 6.86 | 6.98 | 5.84 | 6.56 |
T(UVB)(%) | 9.66 | 10.15 | 9.76 | 9.86 |
UPF | 10.71 | 10.98 | 11.18 | 10.96 |
将经过整理的织物取十块分为A、B两组,分别测试其抗紫外性能,测试结果如下表2、表3所示:
表2整理后织物的UPF值测定(A组)
试样号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 平均值 |
T(UVA)(%) | 1.5 | 1.74 | 1.39 | 1.32 | 1.97 | 1.584 |
T(UVB)(%) | 1.43 | 1.38 | 1.32 | 1.36 | 1.72 | 1.442 |
UPF | 66.48 | 68.69 | 68.53 | 69.36 | 54 | 65.412 |
表3整理后织物的UPF值测定(B组)
试样号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 平均值 |
T(UVA)(%) | 1.84 | 1.4 | 1.52 | 1.44 | 1.78 | 1.596 |
T(UVB)(%) | 1.59 | 1.34 | 1.69 | 1.39 | 1.32 | 1.466 |
UPF | 56.29 | 66.82 | 58.52 | 68.21 | 74.6 | 64.888 |
按我国国家标准GB/T18830-2009规定,只有当纺织品的UPF>30,且透过率T(UVA)AV<5%时,方可称为“防紫外线产品”。
通过两组测试可得出进行整理后的棉织物对UVA的屏蔽率达98.41%,对UVB的屏蔽率达98.55%,UPF值达65.15,远胜于原织物的抗紫外性能,符合“防紫外线产品”标准,说明整理剂能够对织物进行整理改善原织物的抗紫外性能并且抗紫外性能优异。
(4)整理棉织物强力性能测试
将整理后的棉织物进行强力性能测试;
先取3块空白布样,测试原布的强力性能,与进过抗紫外整理后的织物留作对比。原布测试结果如下表4所示:
表4空白样布的断裂强度测试
试样号 | 1 | 2 | 3 | 平均值 |
经向(N) | 220.3 | 218.2 | 206.5 | 215 |
纬向(N) | 202.5 | 208 | 210.3 | 206.9 |
在整理后织物中随机取3块布样,其测试结果如下表5所示:
表5整理后织物的断裂强度测试
试样号 | 1 | 2 | 3 | 平均值 |
经向(N) | 212.4 | 217.3 | 203 | 210.9 |
纬向(N) | 200.5 | 205.5 | 209.2 | 205.1 |
织物在未整理前,断裂强度平均值在206-215左右,经过整理后的织物断裂强度平均值在205-210左右。相较于整理之前的织物强力,织物在进过紫外线吸收剂整理后,且力学性能保持较好的效果。
本发明合成了一种具有抗紫外性能的吸收剂,通过整理后织物的紫外线测试,表明实验产物具有抗紫外线的性能,用最终产物对棉织物进行整理,通过测试分析可知,整理后的棉织物对UVA的屏蔽率达98.41%,对UVB的屏蔽率达98.55%,UPF值达65.15。因此可以判断本次实验合成的最终产物具有抗紫外线性能。
本发明以吡啶酮二酸作为紫外线吸收剂为主体,通过加入氯化亚砜将其中的羧基酰氯化,再将其依次与丙烯酸羟乙酯结合,合成抗紫外线产物,将生成产物TPDCA-HEA进行织物整理,整理后的棉织物对UVA的屏蔽率达98.41%,对UVB的屏蔽率达98.55%,UPF值达65.15,具有抗紫外线性能,将原先无法直接整理上织物的TPDCA可以进行织物整理,使织物获得优良的抗紫外性能;经过本发明紫外线吸收剂整理后的织物抗紫外性能有明显增强,且力学性能保持较好的效果。
本发明紫外线吸收剂的制备方法和产品及其应用,采用柠檬酸(CA)与L-半胱氨酸反应生成的吡啶酮二酸(TPDCA)制成紫外线吸收剂对棉织物进行整理,由于吡啶酮类化合物的稳定性,很难与其他反应物直接发生反应或直接整理上织物,本发明采用低温冰浴的方式添加氯化亚砜,使得吡啶酮二酸中的羧基反应形成酰氯,再在酰氯的基础上添加丙烯酸羟乙酯(HEA)来获得可以在织物上进行整理的吡啶酮类紫外线吸收剂,经过整理的织物的抗紫外线性能,整理后的棉织物对UVA与UVB的屏蔽率分别达到98.41%与98.55%,UPF值65.15,整理后织物具有抗紫外线性能,经过紫外线吸收剂整理后的织物抗紫外性能有明显增强。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:包括,
将柠檬酸与L-半胱氨酸混合,加入蒸馏水充分搅拌,蒸发制得浓溶液后,在130~140℃条件下反应,溶液由无色转为黄色并转为深黄色;
反应完成后,将反应产物冷却至室温后,加入蒸馏水,放入超声波清洗器将反应产物的深黄色固体振荡为粉末,减压过滤两次,离心分离,将离心完成的产物真空干燥,即得吡啶酮二酸;
将吡啶酮二酸溶于二甲基甲酰胺,低温下搅拌并通入氮气,充分溶解,溶液体系颜色显深黄色后,加入氯化亚砜,低温下搅拌反应1~2h后,室温条件下搅拌反应1~2h,溶液为深黄色且略带有青色,制得氯化吡啶酮二酸酰;
将氯化吡啶酮二酸酰降温至-10~-8℃,加入丙烯酸羟乙酯和三乙胺,反应1~2h,将温度升至5~6℃,搅拌30~40min后,升高温度至45~50℃,搅拌3~4h,观察反应完成的溶液,溶液内有沉淀生成,减压过滤,取滤液;
将滤液加入等比例的蒸馏水,沉淀析出,减压过滤沉淀,将所得的滤液使用乙酸乙酯进行萃取,静置分层,取上层产物,连续萃取三次,将萃取完成的产物旋转蒸发,即得所述紫外线吸收剂。
2.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:所述将柠檬酸与L-半胱氨酸混合,其中,柠檬酸与L-半胱氨酸的摩尔比为1:1。
3.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:所述蒸发制得浓溶液,其中,蒸发温度为80℃,蒸发时间2~3h。
4.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:所述在130~140℃条件下反应,其中,反应时间为12~14h。
5.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:所述将离心完成的产物真空干燥,其中,干燥温度为80℃,干燥时间为24h。
6.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:所述将吡啶酮二酸溶于二甲基甲酰胺,其中,吡啶酮二酸与二甲基甲酰胺以mmol:ml计为20:40。
7.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:所述低温下搅拌并通入氮气,其中,温度为0℃。
8.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:氯化亚砜与吡啶酮二酸的摩尔比为1:1。
9.如权利要求1所述紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于:氯化吡啶酮二酸酰、丙烯酸羟乙酯和三乙胺的摩尔比为1:2:2。
10.权利要求1~9中任一所述紫外线吸收剂的制备方法制得的产品作为织物整理剂中的应用。
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