[发明专利]一种可逆固态光致变色荧光油墨材料及其应用

说明书

一种可逆固态光致变色荧光油墨材料及其应用，属于光致变色材料技术领域。具体分子结构以芳环或芳杂环取代基和螺吡喃为基本结构单元，其结构式如下所示，是通过酯化反应合成的一类新型的荧光染料。研究发现这种染料在紫外光照前后表现出不同光谱吸收和(或)荧光的双重颜色变化，并且在一定温度加热条件下，这类由紫外光导致的吸收及荧光颜色变化又能可逆复原，转变成紫外光照射之前的吸收及荧光颜色，具有优良的稳定性、可逆性及抗疲劳性。该油墨材料可以单独使用，也可以和聚合物、油墨等复合后，作为光致变色材料，应用在安全防伪、安全墨水、显示器件、荧光传感、信息存储等诸多领域。

技术领域

本发明属于光致变色材料技术领域，具体涉及一种可逆固态光致变色荧光油墨材料及其在安全防伪、安全墨水、显示器件、荧光传感、信息存储等诸多领域中的应用。

背景技术

光致变色指的是某些化合物在一定的波长和强度的光刺激下分子结构会发生变化，从而导致其对光的吸收或者发射波长发生相应变化，且这种改变一般是可逆的。作为一种新型“智能”材料，它可以应用在信息存储元件、装饰和防护包装材料、自显影全息记录照相、国防等各个方面。

化学结构的变化是导致光致变色的因素，主要表现在共轭链变化、顺-反结构变化、分子内质子转移、开环-闭环反应、加氧-脱氧反应、光氧化反应、均裂反应。颜色可变使这些材料在显示、传感、信息存储、安全墨水、防伪等领域有潜在的应用。以目前的防伪油墨为例，除了磁性油墨、荧光油墨、温变油墨等，擦可变颜色油墨也被用来作为防伪油墨用于支票、钞票等有价证券及商标上。中国专利CN1201213A公开了一种可擦变色油墨，其原理是CB显色剂涂层与CF发色剂涂层反应而显色，它的缺点是耐性差，不稳定。中国专利CN1424369A公开了一种二萘嵌苯化合物作为单一组分的可擦变色油墨，经一定力量白色纸张摩擦，其颜色在可见光下从黑绿色变为红色，而在近红外区无任何吸收。但其摩擦后的颜色变化是一次性的不可逆的，会为被标记物的外观带来不可逆的变化。中国专利CN104531130A公开了一类螺-稠三环螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法，此类分子具有高光敏感性，高耐疲劳度以及高的色度等特点，但其实施条件均为溶液状态。这些缺点会极大的限制其在支票、钞票等方面的实际应用。

发明内容

本发明提出的一种可逆固态光致变色荧光油墨材料，具体分子结构以芳环或芳杂环取代基和螺吡喃为基本结构单元，通过酯化反应合成了一类新型的荧光染料。研究发现这种染料在紫外光照前后表现出不同光谱吸收和(或)荧光的双重颜色变化，并且在一定温度加热条件下，这类由紫外光导致的吸收及荧光颜色变化又能可逆复原，转变成紫外光照射之前的吸收及荧光颜色，具有优良的稳定性、可逆性及抗疲劳性。

本发明所述的可逆固态光致变色荧光油墨材料，是以芳环或芳杂环取代基(Ar)和螺吡喃为结构单元，其结构式如下所示：