本發(fā)明屬于熒光增白劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種嗎啉基多用途熒光增白劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

我國(guó)在“十二五”新材料發(fā)展規(guī)劃中將開(kāi)發(fā)與資源、環(huán)境協(xié)調(diào)的新材料作為主要考核指標(biāo)，通過(guò)開(kāi)發(fā)新材料解決資源短缺問(wèn)題。我國(guó)已經(jīng)形成了比較完善的材料科技體系，在某些新材料領(lǐng)域內(nèi)具有明顯的資源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但總體自主創(chuàng)新能力還比較薄弱，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新材料產(chǎn)品及技術(shù)還比較少，尤其是在重質(zhì)碳酸鈣粉體熒光增白材料方面創(chuàng)新性不足。

熒光增白劑具有很高的光量子產(chǎn)率，對(duì)被處理的基質(zhì)能有效地增白、増艷。熒光增白劑分子具有較大的共軛體系，能夠吸收波長(zhǎng)范圍在300～400nm左右的紫外光，并發(fā)射出波長(zhǎng)范圍在420～450nm左右的藍(lán)色熒光，從而彌補(bǔ)了基質(zhì)中由于藍(lán)光缺失而造成的視覺(jué)上的泛黃。通過(guò)彌補(bǔ)藍(lán)光使人感到被處理的基質(zhì)更亮潔、更鮮艷。熒光增白劑被廣泛地用于造紙、紡織、洗滌劑、塑料、油墨、皮革、紫外吸收劑、顯影劑等諸多領(lǐng)域，市場(chǎng)需求巨大。

碳酸鈣作為最大的無(wú)機(jī)填料，由于原料廣、價(jià)格低、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電纜料、合成革、聚乙烯薄膜，泡沫塑料、塑料管材、紙張等制品的填充料或原料。碳酸鈣粉體作為最大填充材料，人們對(duì)其白度和光澤度均有較高要求，市場(chǎng)上有眾多塑料、造紙和洗滌劑等專用熒光增白劑，但能與碳酸鈣和有機(jī)材料結(jié)合并有效增白碳酸鈣粉體填充料的熒光增白劑卻不多見(jiàn)，市場(chǎng)需求迫切、巨大。

碳酸粉體表面具有游離鈣離子和羥基，市場(chǎng)上現(xiàn)有的熒光增白劑產(chǎn)品很難有效與粉體表面離子或基團(tuán)發(fā)生有效鍵合或表面吸附，因此缺乏能有效增白碳酸鈣粉體填充料的增白材料。因此，開(kāi)發(fā)碳酸鈣粉體填充料增白劑已成為碳酸鈣及相關(guān)行業(yè)重要研究?jī)?nèi)容之一。通過(guò)科技創(chuàng)新，拓展增白劑的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)于節(jié)能減排、構(gòu)建和諧會(huì)具有非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述不足，本發(fā)明旨在提供一種嗎啉基多用途熒光增白劑及其制備方法與應(yīng)用，該嗎啉基多用途熒光增白劑具有較強(qiáng)的紫外吸收性能、對(duì)碳酸鈣粉體填充料表面離子具有較強(qiáng)的鍵合力和顯著的增白、增亮效果，同時(shí)，還兼具表面活化作用，處理后的碳酸鈣填充料具有較好的流動(dòng)性和分散性，且制備方法簡(jiǎn)單，原材料價(jià)格低廉，工藝綠色環(huán)保。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是這樣的：一種嗎啉基多用途熒光增白劑，所述的嗎啉基多用途熒光增白劑結(jié)構(gòu)式如下：

一種如上所述的嗎啉基多用途熒光增白劑的制備方法，依次包括下述步驟：

步驟1：將1份摩爾量的dsd酸水溶液中，反應(yīng)1.5～2h；

步驟2：將2份摩爾量的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶液滴加至步驟1所得的混合溶液中，反應(yīng)9～10h；

步驟3：將2份摩爾量的嗎啉加至步驟2所得的混合溶液中，反應(yīng)7～8h；

步驟4：冷卻后加入無(wú)機(jī)鹽，使嗎啉基多用途熒光增白劑析出并收集。

優(yōu)選地，所述的dsd酸水溶液的ph值為7～8。

優(yōu)選地，所述的步驟1的反應(yīng)溫度為0～5℃。

優(yōu)選地，所述的步驟2的反應(yīng)溫度為30～40℃，ph為3～4。

優(yōu)選地，所述的步驟3的反應(yīng)溫度為80～90℃，反應(yīng)ph條件為8～9。

優(yōu)選地，所述的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶液所使用的溶劑為丙酮。

優(yōu)選地，所述的步驟4具體為：冷卻至室溫，加入60g氯化鈉，攪拌、抽濾，真空干燥得嗎啉基多用途熒光增白劑。

優(yōu)選地，所述的ph值通過(guò)na2co3調(diào)節(jié)。

所述的一種嗎啉基多用途熒光增白劑，用于碳酸鈣粉體填充料的熒光增白和表面活化。

本發(fā)明與傳統(tǒng)方法相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.本發(fā)明熒光增白劑不僅能與碳酸鈣粉體表面離子發(fā)生有效化學(xué)鍵合，還能與有機(jī)載體發(fā)生有效結(jié)合，結(jié)合牢固度高，耐候性能好。

2.本發(fā)明熒光增白劑具有較強(qiáng)的紫外吸收性能，可以明顯的增白碳酸鈣粉體填充料。

3.本發(fā)明熒光增白劑對(duì)碳酸鈣粉體填充料具有表面活化作用，處理后的碳酸鈣粉體填充料具有較好的分散性和流動(dòng)性，是一種兼具熒光增白和表面活化的多用途材料。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1的嗎啉基多用途熒光增白劑水溶液的紫外吸收譜圖。

具體實(shí)施例

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，任何在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)所做的有限次的修改，仍在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

20mmol三聚氯氰加到200ml冰水中，冰浴。而后滴加10mmoldsd酸與200ml蒸餾水的混合液(加na2co3，調(diào)節(jié)ph為7)，攪拌，0℃，反應(yīng)1.5h。升溫至40℃，加na2co3，調(diào)節(jié)ph為4。而后滴加20mmol甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯與10ml丙酮混合液，控溫反應(yīng)10h。升溫至80℃，加入20mmol嗎啉，滴加10％na2co3溶液維持體系ph9，控溫反應(yīng)8h。冷卻至室溫，加入60g氯化鈉，攪拌、抽濾，真空干燥得嗎啉基多用途熒光增白劑，收率88％。

實(shí)施例2

20mmol三聚氯氰加到250ml冰水中，冰浴。而后滴加10mmoldsd酸與200ml蒸餾水的混合液(加na2co3，調(diào)節(jié)ph為8)，攪拌，5℃，反應(yīng)2h。升溫至30℃，加na2co3，調(diào)節(jié)ph為3。而后滴加20mmol甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯與10ml丙酮混合液，控溫反應(yīng)9h。升溫至90℃，加入20mmol嗎啉，滴加10％na2co3溶液維持體系ph8，控溫反應(yīng)7h。冷卻至室溫，加入60g氯化鈉，攪拌、抽濾，真空干燥得嗎啉基多用途熒光增白劑，收率84％。

實(shí)施例3

20mmol三聚氯氰加到225ml冰水中，冰浴。而后滴加10mmoldsd酸與200ml蒸餾水的混合液(加na2co3，調(diào)節(jié)ph為7.5)，攪拌，2℃，反應(yīng)2h。升溫至35℃，加20mmolna2co3，調(diào)節(jié)ph為3.5。而后滴加20mmol甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯與10ml丙酮混合液，控溫反應(yīng)9.5h。升溫至85℃，加入20mmol嗎啉，滴加10％na2co3溶液維持體系ph8.5，控溫反應(yīng)7.5h。冷卻至室溫，加入60g氯化鈉，攪拌、抽濾，真空干燥得嗎啉基多用途熒光增白劑，收率86％。

光學(xué)性能測(cè)試

本發(fā)明采用紫外-可見(jiàn)光譜對(duì)本發(fā)明產(chǎn)物進(jìn)行光學(xué)性能測(cè)試，紫外吸收譜圖如圖1所示。

紫外-可見(jiàn)光譜可以有效地測(cè)試熒光增白劑分子的共軛體系。嗎啉基多用途熒光增白劑配制成濃度為10^-6mol/l的水溶液進(jìn)行光學(xué)性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，嗎啉基多用途熒光增白劑有較強(qiáng)的紫外吸收，最大反式吸收峰位于349nm。

增白和表面改性性能測(cè)試

配制嗎啉基多用途熒光增白劑質(zhì)量濃度為0.01～0.03％的水溶液100ml，處理100g不同粒度和白度的碳酸鈣粉體填充料。具體做法如下：將碳酸鈣粉體放入適量上述濃度的溶液中，室溫?cái)嚢?0min，抽干，干燥，即可得到具有較高白度的碳酸鈣粉體填充料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，二嗎啉基多功能熒光增白劑對(duì)不同品質(zhì)的碳酸鈣粉體都有顯著的增白效果，在濃度為0.02％時(shí)，對(duì)400～3000目，白度為90～94的碳酸鈣粉體增加白度值1.5～2之間，增白處理后的粉體具有較好的分散性和流動(dòng)性。

該嗎啉基多用途熒光增白劑是一類多用途碳酸鈣粉體填充料增白劑，同時(shí)兼具表面活化作用，具有重要的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。

以上所述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡在本發(fā)明的精神和原則范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。