[发明专利]一种光致变色可喷墨打印水性荧光墨水及其制备方法

说明书

本发明提供一种光致变色可喷墨打印水性荧光墨水及其制备方法，包括步骤1，将镧系金属氯化物、均苯三甲酸溶解在N，N‑二甲基甲酰胺和去离子水的混合液中，在80‑120℃下进行水热处理12‑24h，之后冷却至室温，分离沉淀后干燥得到镧系金属有机框架；步骤2，将镧系金属有机框架在甲醇中活化后与1‑(2‑羟乙基)3，3‑二甲基吲哚‑6硝基苯并螺吡喃在氮气气氛下研磨得到复合物；步骤3，先将复合物分散在去离子水和无水乙醇中，加入质量分数为10％‑12％的十二烷基磺酸钠溶液球磨后得到第二分散液，最后加入质量分数均为3％‑5％的聚乙烯醇或聚乙二醇水溶液，混合均匀得到光致变色可喷墨打印水性荧光墨水。

技术领域

本发明属于光致变色材料技术领域，具体为一种光致变色可喷墨打印水性荧光墨水及其制备方法。

背景技术

目前造假日益严重，防伪技术与数字印刷的密切结合，对于防范非法伪造具有重要意义。防伪墨水是防伪技术中的一个重要分支，即以墨水的方式将防伪标识承印在钞票文件、产品商标或包装上，具有成本低、隐蔽性好、容易检测、灵活性高等优势。

光学调制特性的智能防伪材料的研究引起了材料科学领域的极大关注。光响应分子，特别是光致变色分子，可以用来实现这一目标，因为它们可以通过光在具有不同光谱特性的两种状态之间进行可逆转换。这种独特的特性可以通过使用光作为触发器在分子和超分子水平上调节或转换各种功能。螺吡喃类化合物表现为闭合螺吡喃形式(用SP表示此种结构)和汞环菁形式(用MC表示此种结构)两种形态之间的可逆单分子转化，具有不同的吸收光谱。由于这种光驱动分子转化，荧光团耦合的螺吡喃衍生物在设计具有荧光开关行为的智能材料方面得到了广泛的关注。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。

传统的荧光油墨是证券、人民币等印刷中应用比较多的油墨之一，但是传统荧光油墨成本昂贵，印刷要求较高。在印刷防伪中，普遍应用于像人民币等一些高档的印刷产品，适用范围比较窄。在镧系金属功能材料的发展中，具有发光谱带窄，色纯度高，色彩鲜艳；光吸收能力强，转换效率高，发射波长分布区域宽，化学性质相对稳定等特性，因此可以将该镧系金属功能材料与光致变色螺吡喃分子发光材料结合，有利于安全防伪、安全墨水、显示器件、荧光传感、信息存储等诸多领域更加广泛的应用，但目前还没有相关的报道。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种光致变色可喷墨打印水性荧光墨水及其制备方法，光色可调且具有快速光致变色，发光性能优良，为光致变色荧光水性墨水在光信息存储领域，军事防伪领域等方面拓宽了方向。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种光致变色可喷墨打印水性荧光墨水的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，按1:1的摩尔比，将镧系金属氯化物、均苯三甲酸溶解在N，N-二甲基甲酰胺和去离子水的混合液中，得到混合体系A，将混合体系A在80-120℃下进行水热处理12-24h，得到反应液，之后将反应液冷却至室温，再分离其中的沉淀后干燥，得到镧系金属有机框架；

镧系金属氯化物为EuCl₃·6H₂O、TbCl₃·6H₂O或EuCl₃·6H₂O和TbCl₃·6H₂O的混合物；

步骤2，将镧系金属有机框架在甲醇中活化后与1-(2-羟乙基)3，3-二甲基吲哚-6硝基苯并螺吡喃以2:1的质量比在氮气气氛下研磨30-60min，得到复合物；

步骤3，先将复合物分散在去离子水和无水乙醇的混合液中，得到第一分散液，向第一分散液中加入质量分数为10％-12％的十二烷基磺酸钠溶液球磨后得到第二分散液，最后向第二分散液中加入质量分数均为3％-5％的聚乙烯醇水溶液或者聚乙二醇水溶液，混合均匀得到光致变色可喷墨打印水性荧光墨水。