高分子染料的合成及应用
浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用
浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用上官勇刚浙江大学高分子科学与工程学系高分子合成与功能构造教育部重点实验室50 年代以来，高分子科学发展的一个重要特征是，在本学科进一步向纵深发展的同时，开始向其他相关学科进行渗透并形成了许多新的学科边缘领域。
高分子生物材料( Polymeric Biomaterials)就是高分子科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重要边缘领域。
生物医用高分子材料是生物高分子材料中最为重要的组成部分，生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。
这类高分子材料的研究有着非常重要的科学意义和实用价值。
随着高分子化学工业的发展，出现了大量的医用新材料和人工装置，如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器以及骨生长诱导剂等。
近十年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。
生物医用高分子材料的发展阶段生物医用高分子材料的发展经历了两个阶段。
第一阶段是工业高分子材料在医学中的自发应用，这个阶段开始于1937年工业聚甲基丙烯酸甲酯用于制造假牙的牙床，其特点在于是,所用的材料都是工业上已经投产的现成材料，对于其应用价值，也已进行了一系列基础性的研究。
第二阶段是根据生命科学的需要，在分子水平上设计开发新型的生物医用高分子材料，并且对已经成熟的生物医用高分子材料进行优化。
这个阶段始于1953年医用级有机硅橡胶的出现，之后于1962年又开发出体内可吸收的聚羟基乙酸酯用作缝合线。
60年代中期起又依据心血管材料的要求，开发出多种抗凝血的聚(醚-氨酯)生物材料。
所有这些都标志着高分子生物材料已开始进入一个以分子工程研究为基础的发展时期。
生物医用高分子材料的分类与应用一.惰性生物医用高分子材料1)血液相容性材料(抗血凝性材料)生物医用高分子存在的最大难点在于血凝性。
浅谈：功能高分子材料分类与性能应用
浅谈：功能高分子材料分类与性能应用功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
通常，人们对特种和功能高分子的划分普遍采用按其性质、功能或实际用途划分的方法，可以将其分为八种类型。
1、反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
2、光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光电材料及光致变色材料等。
3、电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其他电敏感性材料。
4、高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其他半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。
5、高分子吸附材料包括高分子吸附树脂、吸水性高分子等。
6、高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。
7、医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。
8、高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。
常见的几种功能高分子材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂，含有H 离子结构，能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂，含有OH-离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能，反应在常温、常压下进行，催化活性极高，几乎不产生副产物。
近十年来，国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶，将金属化合物结合在高分子配体上，开发高活性、高选择性的高效催化剂，这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
(完整版)PI染料
(完整版)PI染料(完整版) PI染料引言PI染料，即聚酰亚胺染料(Polyimide Dyes)，是一类具有高色牢度和耐光性的有机染料，广泛应用于纺织、化妆品、塑料、油墨等领域。
本文将介绍PI染料的基本特性、制备方法、应用领域等内容。
一、基本特性PI染料具有以下基本特性：1. 高色牢度：PI染料具有优异的色彩稳定性，不易退色或褪色。
2. 耐光性：PI染料能够在阳光暴晒下保持鲜艳的色彩，不受紫外线的影响。
3. 色差小：PI染料能够在不同基材上呈现相似的色彩效果，具有较小的色差。
4. 耐高温：PI染料能够在高温环境下保持稳定性和色彩效果。
5. 与基材的亲和性强：PI染料与各种基材（如纺织品、塑料等）具有良好的亲和性，易于使用和应用。
二、制备方法目前，PI染料的制备方法主要包括以下几种：1. 离子聚合法：通过阳离子或阴离子聚合反应，将聚酰亚胺染料合成为可溶性高分子化合物。
2. 化学反应法：通过合成反应，将合成染料分子与聚酰亚胺基材结合，形成PI染料。
3. 溶液染色法：将PI染料溶解于适量溶剂中，然后将染料溶液均匀涂布到基材上，通过蒸发或烘干使染料固化于基材表面。
4. 无水合成法：通过无水条件下的化学反应，将合成染料与聚酰亚胺基材直接反应，形成PI染料。
三、应用领域由于其独特的特性和优越的性能，PI染料被广泛应用于以下领域：1. 纺织品：PI染料能够给纺织品带来鲜艳的色彩，并具有长久的色牢度，适合于制作高级服装、家居用品等。
2. 化妆品：PI染料可用于化妆品中的眼影、唇膏等产品，给人以独特的妆容效果。
3. 塑料：PI染料可以为塑料制品提供各种色彩选择，使其具有更好的视觉效果和市场竞争力。
4. 油墨：PI染料可用于油墨的配方中，使印刷品具有饱满的色彩和高度的色牢度。
5. 其他：PI染料还可以应用于电子产品、激光打印、染料浓缩等领域，具有广阔的市场前景。
结论通过本文的介绍，我们了解了PI染料的基本特性、制备方法和应用领域。
聚醚高分子染料的合成及在墨水中的应用
国家科技支撑计划项 目 （ ２ ０ １ １ Ｂ Ａ Ｅ ３ １ Ｂ ０ １ ）
・
２ ０・
染料与染色 Ｖ ｏ １ ． ５ ０ Ｎ ｏ ． ２
顾雷亮，等
聚醚高分子染料 的合成及在墨水中的应用
…
２ ０ １ ３年 ４
苯胺 、苯 酚以及其衍生 物 ，都可 以与环氧 化合物 发生聚合反应 ，生成含 多个烷氧基的长链 聚醚 中间体。
酸酯基等末端基 团；Ｚ为聚氧 烯烃基 ，如 Ｅ Ｏ 一 乙氧 丽 、透 明性 好 、染料 成 液 态 与树 脂结 合 速 度 快 、应 。近 年 来 ，这类 染 料 在 树脂 中 的应 基 、Ｐ Ｏ 一 丙 氧 基 、Ｂ Ｏ － 丁 氧 基 、Ｇ Ｌ ． 羟基 丙 氧基 等 ， 用 方便等优 点 Ｊ
生成 混醚 中 间体 ，含 ３ Ｇ Ｌ ／ １ ０ Ｐ Ｏ ／ １ ０ Ｅ Ｏ的 聚 醚苯 胺 。
化学结 构 如下 ：
＿ 广 ／
反 应方程 式 ：
… Ｃ Ｈｚ
。 距 。
／ １ ５ ＧＬ １
，
该 方法 能 够 克 服 在 低 温 下 不 易 控 制 反 应 的 缺 点 ，制取 的产 品不需 要 进 一 步处 理 即可 使用 ，三废
适 量无 机 酸 催 化 剂 ，Ｎ 置 换 反 应 釜 中 的空 气 若 干 次 ，缓 慢升温 至 ９ ０ ～１ ２ ０℃ ，控 制一 定压 力 ，鼓
人环 氧 乙 烷 ，合 成 Ｎ，Ｎ一 二 羟 乙 基 苯 胺 。 Ｎ，Ｎ ． 二 羟 乙基苯 胺 在 适 量 碱 （ 如 Ｋ Ｏ Ｈ 等 ） 催 化剂 的 存 在 下 ，１ ５ ０℃ ～１ ７ ０ ｏ Ｃ下 鼓 人 环 氧 乙烷 进 行 反 应 ，合 成聚 氧 乙烯 醚 苯胺 。
功能高分子材料及其应用
功能高分子材料及其应用杨小玲1015063005 研1001班摘要：对功能高分子材料做了粗略的概括和分类,并对其主要品种反应型高分子、导电高分子材料、高分子染料、高分子功能膜材料、生物医用高分子材料、液晶高分子材料等分别做了论述。
介绍了功能高分子材料的发展状况,展望了未来的功能高分子材料的发展趋势。
关键词：功能高分子；材料；化学发展现状；展望功能高分子功能高分子材料是指那些既具有普通高分子特性，同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料，是重要的现代功能材料之一。
功能高分子材料分为两类:一类是在原来高分子材料的基础上,使其成为更高性能和功能的高分子材料,另一类是具有新型功能的高分子。
而功能高分子材料又分为:化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电功能高分子材料、高分子液晶等。
新型功能高分子材料因为其特殊的功能而受到人们广泛关注。
1、主要的功能高分子材料功能高分子所涉及的学科甚广,内容丰富,根据其性质和功能主要可分成为如下几类:反应型高分子材料、光敏型高分子材料、电活性高分子材料、膜型高分子材料、吸附型高分子材料、高性能工程材料、高分子智能材料等。
1.1反应型高分子材料反应型功能高分子材料是指具有化学活性，并且应用在化学反应过程中的功能高分子材料，包括高分子试剂和高分子催化剂两大类。
高分子试剂是指小分子反应试剂经过高分子化，或者在某些聚合物骨架上引入反应活性基团，得到的具有化学试剂功能的高分子化合物。
高分子催化剂是指通过聚合、接枝等方法将小分子催化剂高分子化，使具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合，得到的具有催化活性的高分子材料。
1.1.1 开发高分子试剂和高分子催化剂的目的主要从以下几个角度考虑：①简化操作过程；②有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生，利用高分子反应试剂和催化剂的可回收性和可再生性，可以将某些贵重的催化剂和反应试剂高分子化后在多相反应中使用，达到降低成本和减少环境污染的目的；③可以提高试剂的稳定性和安全性；④所谓的固相合成工艺可以提高化学反应的机械化和自动化程度；⑤提高化学反应的选择性；⑥可以提供在均相反应条件下难以达到的反应环境。
分散蓝 14 高分子染料的合成与性能X
第21卷第2期高分子材料科学与工程V o l.21,N o .2 2005年3月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N GM ar .2005水性聚氨酯-分散蓝14高分子染料的合成与性能Ξ胡先海1,张兴元1,戴家兵1,许戈文2,周 成1(1.中国科学技术大学高分子科学与工程系,安徽合肥230026;2.安徽大学化学系,安徽合肥230039)摘要:用聚氧化丙烯二醇、2,42甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺和分散蓝14通过丙酮法合成了水性聚氨酯2分散蓝14(PU 2DB 14)高分子染料。
红外和紫外2可见吸收光谱显示分散蓝14已被化学键入聚氨酯链中。
研究还发现,PU 2DB 14水分散体的紫外2可见吸收光谱在760nm 处现一新吸收峰,可能与PU 2DB 14在水分散体中的形态有关。
本文还用差热分析和广角X 射线衍射对PU 2DB 14作了初步的性质表征。
关键词:水性聚氨酯;聚氨酯2分散蓝14;高分子染料;水分散体中图分类号:TQ 323.8 文献标识码:A 文章编号:100027555(2005)022******* 目前工业上所使用的染料大多是小分子染料,它们在耐溶剂、耐热、耐迁移等性能方面不仅比高分子染料差,而且在生产和使用过程中会对环境造成一定程度的污染。
虽然聚酯类、聚氨酯类、聚苯乙烯类等高分子染料已有报道[1～3],不过大多属溶剂型,生产过程中也不可避免地存在环境污染问题。
尽管水性聚氨酯所具有的显著环保特性和许多优异性能已使其越来越受到重视,但水性聚氨酯类高分子染料还未见报道。
本文采用加聚的方法将有机小分子染料分散蓝14嵌入聚氨酯链中,通过聚氨酯预聚体的水中乳化从而最终形成水性聚氨酯2分散蓝14(PU 2DB 14)高分子染料,并用Fou rier 变换红外光谱(FT 2I R )、紫外2可见光谱(U V 2vis )、差热分析(D SC )、广角X 射线衍射(W A XD )等方法对PU 2DB 14作了初步的性能表征与探讨。
高分子染料
性能 耐迁移性 耐溶剂性 与被染物 的相容性 耐热性 卫生性
高分子染料的分类
高分子染料有多种分类方法，按分子结构中发 色体与高分子链的相对位置分为骨架式高分子染料 （图1）和垂挂式高分子染料（图2）两大类。 图1 图2
表示高分子骨架 表示发色体
异氰酸酯骨架式高分子染料
（骨架式高分子染料是一般通过聚合反应制得的）
塑料着色
利用高分子染料难以透过细 胞膜的特点，用于粉、霜、 发蜡、指甲油等化妆品的染 色，提高化妆品的安全性。
化妆品着色
由于高分子染料的耐高 温性、耐溶剂性和耐迁 移性，特别适合于纤维 及其织物的染色。得到 的被染物耐磨擦性和耐 洗涤性得到提高。 作为食用色素
纤维着色
高分子染料具有非吸 收性，根据体内实验 表明，高分子染料在 体内不吸收、积累， 因此非常适合作为食 用色素使用。
高分子染料在各领域广泛应用，目前国内外许 多专家学者已展开了这方面的研究，但可用于实 际的成果还为数不多。使其成为多学科交叉研究 课题。需要精细化工、高分子材料和环境科学等 专业的人员合作研究。使高分子染料产品在更多 领域实现绿色化。 （1）合成高分子量的染料，以便改善低分子染料自 身无法克服的缺陷、染料染色性能的差异成为研 究的焦点。 （2）赋予高分子材料发色团，使高分子染料具有特 殊光学性能，拓展已有功能，或可使原本难以着 色的材料得到令人满意的染色效果。 （3）合成新的高分子染料，用以满足特殊的需求。
高分子染料的应用
高分子染料的应用方式有两种：
(1)一次加工法：即根据色泽和色深要求，制备过
程加入适量的染料，在高分子材料生产时完成着 色过程。
(2)二次着色法：即先制成色泽深的高分子染料，
通过二次着色完成无色物质的着色过程。
壳聚糖型高分子染料制备及应用研究
２ ２高分子染料的制备及涂料染色 工艺 ． ２２ １ ． ． 壳聚糖 的精 制
１ ０ 壳聚 糖溶解 于１ ０ Ｌ ％ ．ｇ ０ ｍ １ 的醋酸 溶液 中，静 止２ ｈ ４ ，壳聚糖 充分溶解 ，抽滤 。向滤液 中滴加５ 的 ％
氢 氧化钠 溶液 ，壳 聚糖 以沉淀 形式 析 出，抽 滤 ，洗 涤 至滤液 呈 中性 。将 壳聚 糖沉淀物 在４ ℃条 件下 烘 Ｏ
行业 清洁 生产 的重 要课 题 。本 课题 选用 壳聚 糖与 活
性染料Ｌ ｎ ｓ ｌ ｌ ｅ Ｇ ａ ａ ｏ Ｂ ｕ ３ 为原材料采用 化学改性法 …
合成 一种 高分 子染 料 ，这种 高分 子染 料集 染料 、粘 合剂 、增 稠剂 于一 体 ，适合 于多 种纺织 面 料涂料 染
色 ，染色 后不 用皂 洗 ，既可 以降低染色 成本 ，又可
表３高分子染料合成时间对涂料 染色 牢度影响
２２３ ． ．高分子 染料涂料 染色工 艺流程 功 能 染 料 溶 解 （ ％ 酸 溶 液 溶 解 ） 一 棉 布 １醋 二 浸 二 轧 （ 余 率 为 ９ ％～ １ ０ ）一 ８ ℃预 烘 轧 ０ ０％ ０
（ｍｎ ｍ ｎ ３ ｉ ￣４ ｉ ）一 １０ ５ ℃焙烘 （ ｍ ｎ ｍ ｎ ３ ｉ ￣５ ｉ ）一温水 洗一冷 水洗 一烘干
干备用 。 ２２２ ． ．高分子染料合成 从表２ 以看到 ，随着合 成温度 的升高 ，涂料 染 可 色 织物 的皂洗 沾色牢度 和 皂洗褪 色牢度 呈 现先增 大 后 减小 的趋势 ，合成温 度６ ℃时合成 的高 分子染 料 Ｏ 皂洗 牢度 最好 ；不 同温 度 下合成 的 高分子染 料涂 料 染色湿摩擦牢度没有差别。
３１１ ． ． 高分子染料合成单 因子试验结果与讨论
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高分子染料的合成及应用摘要:高分子染料是通过一定的化学反应将发色基团引入高分子的主链或侧链而形成的一类新的着色高分子聚合物。
通常高分子染料的制备有两条路线：单体合成路线(即通过含生色侧基单体的加聚、缩聚、配位聚合等制备高分子染料)和大分子的改性路线(即通过大分子的侧链功能化)来获得高分子染料，本文主要根据染料发色体与高分子骨架的相对位置对高分子染料进行了分类,阐述了不同类型高分子染料的合成方法,综述其在纤维、塑料、油墨、食品、化妆品、医药、光电等领域的应用。
关键词:高分子染料; 染料; 合成；应用。
1.引言21世纪是人类与自然环境相互协调发展的世纪。
在不断开发新材料, 改善已有材料性能的同时,更要注重环境保护以及人类自身的健康。
当今世界生态环境急剧恶化, 年联合国在斯德哥尔摩召开第一次人类环境会议, 将环境污染、人类健康等问题提到日事议程当中之后, 世界各国纷纷制定环保法规, 借以保护环境和生态平衡。
绿色化学正是基于环境无害或环境友好的思想发展起来的一门新兴学科。
借助于绿色化学, 发达国家竞相发展绿色工业。
虽然目前绿色产品的总产值所占比例不大, 但是它的发展势不可挡。
在染料领域, 一般染料活性染料除外是通过离子键、氢键、疏水性相互作用等固定在被染材料上, 结合力不强。
在放置、水洗、干洗过程中, 由均匀分散状态迁移至材料表面, 不断脱落而变色。
许多染料潜在的致癌性又相继被发现, 同时更多的有机染料的癌变性还待进一步的证实。
1994年德国颁布了禁用部分偶氮染料的法令, 22种致癌芳香胺合成的染料受到禁用。
这使人们将目光转向代用染料的合成和开发。
低分子染料的高分子化就可以有效地解决上述问题。
高分子染料就是将染料小分子结合到聚合物的主链或侧链上, 用于各种染色过程的材料。
2.高分子染料的优点(1)高分子染料明显改善了一般小分子染料易迁移的缺点。
尤其是偶氮染料和葱醒染料的耐迁移性大大提高；(2)高分子染料在溶剂中一般溶解很少或完全不溶解, 不易褪色;(3)高分子染料分子量极大, 不能为细胞膜所透过, 不会被细菌、微生物分解。
因此, 不为生物体所吸收, 对生物体无害;(4)高分子染料具有较高熔点, 耐热性大大提高。
相容性则因材料而异。
如果染料高分子所用的单体与被着色高分子单体化学结构相似, 则相容性好。
很显然, 由于大分子中含有了发色团, 它成为结构有色材料。
高分子染料属于功能高分子, 符合今后材料学发展的方向, 同时也符合绿色染料化学发展的宗旨。
3.高分子染料的合成方法举例3.1 高聚物侧链悬挂发色体的高分子染料的合成这种方法必须先合成高聚物，然后通过偶合、缩合成环等反应将染料中间体连接于高聚物的侧链上，并同时在侧链上形成发色体，例如:3.2利用染料重氮盐制备高分子染料重氮盐对光的稳定性较差,在光的照射下会发生分解,形成自由基。
利用重氮盐的这种性质,可以先将含氨基的染料重氮化,再使之与乙烯基单体混合,在光照下染料重氮盐分解形成自由基,从而引发乙烯基单体的聚合,用这种方法可以合成得到分子链末端连接低分子染料的高分子染料。
3.3高聚物主链为发色体的高分子染料的合成该方法是采用小分子的中间体,通过氧化缩合、重氮化和偶合、成环缩合、金属络合聚合等反应合成高分子染料,高分子主链即为发色体。
在纺织品上早已应用的苯胺黑染料实际上就是由苯胺通过氧化缩合反应而制得的高分子染料[1]。
3.4 低分子染料与其它单体进行共缩聚反应合成高分子染料通常有色的聚酰胺、聚酯(或聚氨酯)的合成就采用这种方法。
其中的一个典型的反应方程式如下，通过酯交换和缩聚反应，获得高分子染料。
3.5 反应性高分子与低分子染料反应合成高分子染料高分子骨架可能具有亲电或亲核性。
采用垂挂色素法可将亲核或亲电染料小分子用化学键键合在高分子骨架的侧链上。
例如高分子中含有活泼性极高的酰氯基或环氧基，则可以与含有氨基或羟基的低分子染料反应。
这一类型与第一类型类似，只不过前者是先聚合再取代，后者先小分子取代再聚合。
通式即：4.高分子染料的应用4.1纤维着色高分子染料的成功运用开辟了一个新时代,20世纪70 年代初,Gangneux和Marechal制备了一系列的聚酰胺和聚酯,并利用高分子染料在常规条件下对其进行着色,所得产品具有良好的机械性能和热稳定性,与以往添加颜料进行着色的纤维相比,色素不易被溶剂萃取,而且具有优异的耐洗和耐光牢度,通过纤维切片观察,具有很好的均匀度。
Champenois用含腈乙烯基的染料单体与苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺等单体进行共聚反应,合成制得的有色高聚物可直接进行纺丝加工,这种高聚物着色均匀、色泽鲜艳,并具有优良的牢度。
另外,他还采用含丙烯酰胺、丙烯酸酯、丙烯腈基的染料单体与丙烯酰胺先在水溶液中进行短时间的预聚反应,然后再加入其他的聚合单体进一步聚合,由此获得的有色聚合物可直接用于制备腈纶[11] 。
英国ICI 公司的Parton采用含丙烯酸酯基的染料单体与甲基丙烯酸甲酯进行乳液聚合,将聚合得的高分子乳液用于棉和涤纶织物的印花和连续染色,加入叔丁基丙烯酸酯类的粘合剂,染色印花后的棉和涤纶织物具有优良的耐光牢度、耐洗牢度、耐热性能,手感也较好。
Libert [2]制备了高浓度的有色酰胺齐聚物用于锦纶66的染色得到了满意的效果。
Paper等采用萘二甲酰胺、喹吖啶酮、二噁嗪、苯甲酰咪唑等结构的缩聚型色素与对苯二甲酸(二乙酯) 和乙二醇体系共聚得到一系列用于纺丝或着色的高分子染料。
4.2塑料加工采用传统小分子无机及有机颜料作为塑料着色母粒组分,由于与载体树脂等组分相容性差,因此制备过程中需要使用大量的分散剂才能达到颜料颗粒均匀分散效果,但这对其物理性能有影响。
可溶性染料可以克服上述不足之处,但是它不耐溶剂却成了限制其应用的致命弱点。
高分子染料则克服了上述两种方法的缺陷,可获得较为理想的应用效果。
高分子染料用于塑料材料着色的一个极成功的例子是由Milliken 公司商业化的Reactint 系列染料,其聚合度一般为5～10 ,用于代替聚氨酯泡沫塑料着色中所采用的颜料。
陈林等[3]以溶液聚合法合成了以42[ (N , N’2 二β羟乙基) 氨基]24’2 硝基偶氮苯为染料单体的高分子染料,将此高分子染料用于聚酯类塑料材料的着色,相容性、加工性能均得到了改善。
另外,Rainer 制备了聚合染料用于聚酯树脂的着色,具有良好的各项牢度,并具有非常好的耐光性。
4.3油墨及织物喷墨印花传统的油墨多采用有毒的溶剂,可代替油墨的水溶性高分子染料于上世纪80 年代问世。
Wing2ard等将水溶性黑色染料共价交联于聚苯乙烯材料上,这种水溶性高分子染料可用来制造印刷油墨、墨水等,在可见光范围内有很强的吸收,少量运用就可产生较深颜色,它改变了使用碳墨时必须用溶剂的缺点。
日本的Kamimura等使用聚合度为20的高分子染料制备了水性喷射印刷油墨,与传统的溶剂型油墨相比,具有较小的表面张力,印刷后干燥时间大大缩短,褪色率低。
德国的Gubter制备了一种具有储存稳定性的高分子染料用于喷墨打印,由此高分子染料制得的油墨具有高度的耐擦拭、耐水性和良好的光泽度,并且不会堵塞喷嘴。
Men2nicke制备了一种水溶性高分子染料,较适合应用于织物喷墨印花。
4.4食品制造自20 世纪70 年代美国食品及药物管理局对数种食品色素施行禁用规定以来,美国等一些发达国家投入了大量人力和财力用于新的安全可靠的食用色素品种研制。
实验表明,高分子染料在体内不吸收、不累积,因此非常适合用作食用色素。
偶氮苯是一类具有鲜明颜色的化合物,但是小分子偶氮苯是潜在的致癌物质,经高分子化后可以阻止被人体吸收。
许多小分子状态下有毒、不能作为食用色素的偶氮类化合物,通过高分子化后毒性消失,可广泛用作食用色素。
这类染料包括蒽醌、蒽吡啶酮、蒽吡啶、苯并蒽酮、硝基苯胺和三苯甲基衍生物类染料[4] 。
美国的Dynapol[5]公司曾合成出两种分子量约3 ×104 的红色高分子染料,一种分子量为13 ×104的黄色高分子染料,经证实不为人体所吸收,分别具有类似苋红和柠檬黄的特征光谱,其性能类似于对应的水溶性合成染料,并且稳定性更高。
4.5化妆品及医药利用功能高分子染料难以透过细胞膜的特点,可将其应用于粉、霜、发蜡、指甲油等化妆品的染色,提高化妆品的安全性。
许多功能性高分子染料具有生物活性,可用于杀菌、疾病诊断等。
如今,功能性高分子染料已在疾病检测、DNA 测序、荧光探针、光动力治疗等方面得到了实际应用,在高科技医疗领域起到了重要作用。
吴永忠等[6]从物理与光学角度讨论了酞菁在光动力治疗中的应用,为肿瘤等疑难疾病的诊治开辟了一个新领域。
4.6光电材料光电材料是近年来研究的热点课题之一,高分子染料在光电材料上也应用。
以聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯酸酯等为高分子骨架的高分子染料均有应用于制备光学材料的报道。
韩国的Kim[7] 等研制了两种金属复合高分子染料Al ( PHQ ) 6 和Zn (PHQ) 7 ,并且测试出这种新的高分子染料可以用作光逸材料应用于电子仪器中。
Eich[8]等研究带有氰基的偶氮型液晶材料,利用光化学和热效应来实现读写和擦去等功能。
美国3M 公司在该领域也有一系列的研究,开发了一系列的激光光盘材料。
1992 年,Bravo[9]等将磺酸基罗丹明掺人聚丙烯酸盐中,用所合成的高分子染料制成激光棒,应用于激光器元件。
5.展望大分子骨架和发色基团的协同作用, 使它的应用不仅仅限于在染色方面。
作为一种特殊高分子材料, 高分子染料的合成使其功能扩大。
不仅具有染色的功能, 还潜在着光致发光, 光致变色, 光聚合引发剂等功能。
它在非线性光学液晶显示等光电以及导电方面也都有广泛的应用前景。
高分子染料是一种有前途的功能高分子材料,对于它的开发与应用都还有很大潜力可挖。
同时对它的研究手段和方法随研究者研究的目的和侧重点不同而有很大差异, 属于多学科交叉领域。
参考文献[1]王菊生. 染整工艺原理[M].北京:纺织工业出版社，1984 :629 - 632.[2] Libert C , Marechal E. Synt hese de substance macromoleculaires renfermant des motifs monomers derives de colorants-XVIII Synt hes d’oligoamides colores par structure[J ] . European Polymer Journal , 1980 , 16 (10) : 951 - 956.[3] 陈林, 孟庆华, 黄德音, 等. 含偶氮共聚酯型聚合染料的合成与性能研究[J ] . 金山油化纤, 2001 , (4) : 11-13.[4]凌关庭. 食品添加剂手册(第二版) [M] . 化学工业出版社, 1997.[5] Shuhaibar K F , Pasch H , Attari S. Polymeric azo pigments. 2. Synt hesis and characterization of azo napht hol containing polymers[J ] . Polymer Bulletin , 1989 , 22 (5/ 6) : 539-545.[6]吴永忠, 田禾, 陈孔常. 酞菁在光动力学疗法中的应用[J ] .染料工业, 1998 , 35 (5) : 13-15 , 21.[7] Kim S , Cui J , Park J , et al . Synt hesis and light emitting properties of polymeric metal complex dyes based on hydroxyquinoline moiety [J ] . Dyes and Pigments , 2002 , 55(2/ 3) :91-97.[8] Eich M , Wendorff J H , Reck B , et al . Reversible digital andholographic opical storage in polymeric liquid crystals[J ] . DieMakro- molekulare Chemie , Rapid Communications. 1987,8 (1) : 59263.[9] Bravo H , Karten H J . Pyramidal neurons of t he rat cerebral cortex , immunoreactive to nicotinic acety-choline receptors , project mainly to subcortical targets[J ] . The Joural of Comp-artve Neurology , 1992 , 320 (1) : 62268.Synthesis and light emitting properties of polymeric metal complex dyes based on hydroxyquinoline moietyb, Sung-Ho Jin c, Kwangnak Koh d and Yeong-Soon Gal ea Department of Dyeing and Finishing, Kyungpook National University, Taegu 702-701, South Koreab Department of Chemical Engineering, Chonnam National University, Kwangju 500-757, South Koreac Department of Chemistry Education, Pusan National University, Pusan 609-735, South Koread Department of Chemical Engineering, Kyungpook National University, Taegu 702-701, South Koreae College of General Education, Kyungil University, Kyungsangbuk-Do 712-701, South Korea Received 15 February 2002;revised 22 June 2002;accepted 27 July 2002. ;Available online 14 November 2002.AbstractTwo kinds of polymeric metal complex dyes,Al(PHQ) 6 and Zn(PHQ) 7, have been prepared. New polymeric dyes were examined as an light emitting material in organic EL devices. The forward bias turn-on voltage for the EL devices is 8 V for Al(PHQ) 6.Author Keywords: Metal complex dye; 8-Hydroxyquinoline; Electroluminescence; Photoluminescence。