[发明专利]一种荧光防伪材料及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种荧光防伪材料及其制备方法和用途。本发明所提供的荧光材料是蒽基封端的聚氨酯材料；所述聚氨酯材料主链含有聚二甲基硅氧烷结构单元，由端羟基聚二甲基硅氧烷、交联剂、带蒽基的封端剂和二异氰酸酯在催化剂作用下反应制得，可作为防伪材料应用。该荧光防伪材料易于合成，制备得到的荧光防伪薄膜具有良好的机械性能，不易损坏，便于使用；用其制成的荧光防伪薄膜能通过简单的方法快速实现荧光图案的反复写入与擦除，在防伪领域有极佳的应用前景。

技术领域

本发明属于防伪材料领域，具体涉及一种富荧光防伪材料及其制备方法和用途。

背景技术

假冒伪劣是会影响世界经济、人民健康和国家安全的严重问题，假冒的产品会对整个社会造成巨大的影响。因此，防伪技术的使用是杜绝假冒伪劣的重要手段。常见的防伪技术包括电话防伪、二维码防伪、微信防伪、激光防伪、热敏防伪、荧光防伪等。在多种防伪方法中，荧光防伪因其简单便捷、易识别的验证方式，被广泛应用于许多领域，在防伪技术中起着重要的作用。

荧光防伪又称紫外线光防伪，即在紫外光下可以显示特异性的荧光图案。目前现有的荧光防伪标识几乎都为永久性的标识，无法擦除或重新写入。例如专利CN 201421684Y公开了一种荧光防伪标识，该防伪标识是由多层薄膜组成的，分为载体层，荧光信息层和透明保护层等，荧光信息层即为紫外荧光纤维形成的防伪图案层。该荧光纤维的图案一旦制好并由其他薄膜层覆盖制成防伪标识，除非破坏覆盖的薄膜层，重新更换荧光纤维层，否则防伪图案将无法改变、擦除或重复写入。不但无法回收后重新设计其它图案作为其它产品的防伪标识重新利用，造成资源浪费，而且还存在被不法分子盗用后粘贴在假冒伪劣产品上冒用的风险。

事实上，目前用来制备荧光防伪标识的荧光材料通常是通过向聚合物薄膜中掺杂荧光小分子制成的薄膜，掺杂的荧光小分子会使薄膜获取荧光，例如以稀土离子发光材料为代表的无机荧光材料或带有共轭杂环及各种生色团的有机荧光材料。由于是采用的掺杂后直接制备成型的方式，所以导致图案无法修改、擦除或再写入。而且无论以哪种方式掺杂，制备得到的荧光材料都会存在相容性不足的问题，即聚合物基体与荧光小分子的混合难以均匀，影响防伪图案的辨识，甚至影响薄膜的力学性能。

可见，由无法修改擦除的荧光材料制备的永久性荧光防伪标识无论是从材料本身的性能方面，还是从制成的防伪标识的可辨认性、环保性和安全性方面来看，均具有缺陷。

因此，研发荧光信息能够修改、擦除和再次写入的荧光材料制备防伪标识，将在防伪领域，尤其是一次性的防伪领域具有更好的应用潜力和应用价值。可擦除的荧光防伪信息不但需要通过特定波长激发才能够可视化，而且可在防伪验证后人工消除，避免被不法分子盗用；进一步地，人工擦除荧光信息后的材料还可以回收，并重新写入新的荧光防伪信息，实现循环使用，更具经济价值。

在对可实现可逆荧光响应的化合物与材料的探索中，有研究发现蒽化合物具有光致发光的特性，可以在365nm紫外作用下发生二聚反应使荧光消失，而且又可以通过加热或254nm紫外作用恢复为荧光单体，目前已有研究(New J.Chem.,2019,43,2658)公开了一种基于蒽分子的聚氨酯材料，能够实现机械发光，即通过挤压或刮擦使得蒽二聚体交联材料在受力区域出现单体蒽，从而出现蓝色荧光，并且可通过365nm的紫外光照射使得单体蒽再次形成二聚体，荧光消失，从而进一步通过机械力实现荧光信息的再写入。然而，该研究制得的聚氨酯透明性差，紫外光反应耗时长，紫外照射时间需12小时才能够实现二聚反应使荧光消失，并用于验证机械致荧光的产生。这种缓慢的响应性使其很难快速形成防伪图案，不适于工业批量生产，因而并不适合应用于荧光防伪标识的制备领域；而且，该材料力学强度差，在使用或运输时易被破坏，也难以应用于实际生活中。

因此，研究一种荧光响应速度快，力学强度高，且能够通过简单的方式实现荧光防伪图案的重复写入和擦除的荧光防伪材料，不但有利于批量生产，且不易被仿制，可循环利用，将带来极大的产业价值。

发明内容