[发明专利]一种半花菁荧光染料、制备方法及应用

说明书

技术领域

 本发明涉及一种荧光染料，特别是涉及一种可用做阳离子染料和交联染料的半花菁荧光染料的制备及用途。

背景技术

荧光染料的视觉效果既包括对可见光选择吸收后产生的颜色，又包括它们发射出来的荧光。它属于一种功能性染料，既具有常规染料的着色性能，又能发射出荧光，使得织物的饱和度和鲜艳度提高。最早用于纺织品的荧光染料品种是罗丹红及其衍生物，可以应用在丝绸、涤纶锦纶等纺织纤维的染色，得到艳丽色彩的织物。目前，市场上的纺织品用荧光染料大多数是分散染料，主要用于涤纶染色，少量用于染锦纶和醋酯纤维。另外，一些水溶性的阳离子染料（商品）也有很强的荧光，如：C.I.碱性黄40；C.I.碱性红12；C.I.碱性红13；C.I.碱性紫7，它们主要用于腈纶染色。由于荧光材料中的荧光分子吸收短波长的光，再发射出能量较低，波长较长的可见光，因此荧光面料在阴天或清晨及黄昏时，由于紫外线光波充足，仍具有生动、醒目的颜色，从而具有高可视性和警示作用。

半花菁是一类通过共轭桥连接季胺杂环和取代叔氮的阳离子不对称染料，目前大量的科研工作之中在半花菁染料在光功率限制、荧光探针、荧光温度计、分子电子技术和光引发聚合等领域。在本发明作出之前，中国发明专利（CN101424055）公开了一种半花菁染料在纺织品染色中应用的技术，它以苯乙烯吡啶盐为阳离子型荧光染料，所提供的苯乙烯吡啶盐类半花菁荧光染料仅能用于对腈纶的染色，应用范围受到了限制。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术中半花菁荧光染料存在的不足，提供一种应用范围广的新型半花菁荧光染料，它不但具有阳离子染料官能团（季铵）还具有交联染料官能团（氨基），使该染料不但可以通过阳离子染料染色方法对腈纶染色，而且还可以通过交联染色方法对棉、丝、羊毛纤维进行染色。

实现本发明目的的技术方案是提供一种半花菁荧光染料，它的化合物结构式为：

                                                     。

本发明技术方案还包括一种如上所述的半花菁荧光染料的制备方法，步骤如下：在正丁醇中加入4-甲基吡啶和N，N-二乙基苯甲醛，按摩尔比，4-甲基吡啶：N，N-二乙基苯甲醛为1：1，在温度为100～105℃的条件下反应4～6小时，再向溶液中加入与4-甲基吡啶等摩尔量的2-氯乙胺盐酸盐，在温度为75～80℃的条件下反应完成后，经柱层析分离，得到一种半花菁荧光染料。

本发明所提供的半花菁荧光染料含有阳离子染料官能团N⁺ ,可作为阳离子染料对腈纶纤维或织物进行染色，其染色原理如下所示：

 ； 

该半花菁荧光染料同时还含有交联染料官能团NH₂，可作为交联染料对棉、丝、羊毛纤维或织物进行染色，染色原理如下所示：

 。

与现有技术相比，本发明提供的半花菁荧光染料能对腈纶、棉、丝、毛纤维进行染色，染色后织物色泽鲜艳，具有高可视性和警示效果，应用范围广。本发明合成半花菁荧光染料的制备工艺简单，产率较高，产品具有良好的线性光学性能和非线性光学性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的半花菁荧光染料的红外光谱图；

图2是本发明实施例提供的半花菁荧光染料的核磁氢谱图；

图3是本发明实施例提供的半花菁荧光染料的质谱图；

图4是本发明实施例提供的半花菁荧光染料的紫外可见光吸光度曲线图（浓度d₀=1×10^-5mol/L）；

图5是本发明实施例提供的半花菁荧光染料的荧光发射光谱图（浓度d₀=1×10^-5mol/L，激发波长470nm）；

图6是本发明实施例提供的半花菁荧光染料对腈纶染色的工艺曲线图，图中，（a）为腈纶织物，（b）为染色助剂，（c）为染料；

图7是本发明实施例提供的半花菁荧光染料分别对腈纶织物和蚕丝织物染色后的反射率曲线图；

图8是本发明实施例提供的半花菁荧光染料对蚕丝织物交联染色的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步阐述。

实施例1：

本实施例提供一种新型结构的半花菁荧光染料的合成方法，具体步骤如下：