阳离子荧光染料的合成及其性能研究-1
阳离子染料总结
阳离子染料总结引言阳离子染料是一类具有阳离子性质的染料，其分子中含有带正电荷的基团。
阳离子染料广泛应用于纺织、皮革、印刷、油漆、墨水等领域，因其良好的染色性能和稳定性而备受青睐。
本文将对阳离子染料的特点、分类、应用以及相关研究进行总结。
特点阳离子染料具有以下几个特点：1.高染色力：阳离子染料分子中的正电荷基团与纤维物质中的负电荷基团相吸引，使得阳离子染料与纤维物质之间形成稳定的结合。
这种结合方式使阳离子染料的染色力更强，染色效果更加显著。
2.稳定性强：阳离子染料分子中的阳离子基团增加了其分子的稳定性，使得阳离子染料在多种环境下都能保持其染色效果。
例如在酸性条件下，阳离子染料与纤维物质的结合更为牢固，不易褪色。
3.易溶解：阳离子染料分子一般具有较好的溶解性，可以方便地与溶剂或水相混合，形成染料溶液。
这方便了阳离子染料的加工和应用。
分类根据阳离子染料分子中的阳离子基团不同，可以将其分为以下几类：1.三偶氮类阳离子染料：该类阳离子染料分子中的阳离子基团为三偶氮基团，常用的有亮胭脂红、中性红等。
这类染料以其明亮丰富的颜色而广泛应用于纺织、皮革等多个领域。
2.亚胺类阳离子染料：该类阳离子染料分子中的阳离子基团为亚胺基团，常用的有基本蓝1号、基本蓝9号等。
这类染料具有较高的染色力和稳定性，常用于纺织品的染色。
3.重氮类阳离子染料：该类阳离子染料分子中的阳离子基团为重氮基团，常用的有光黄G、压花紫等。
这类染料具有鲜艳的颜色，可以应用于纺织品和印染等行业。
应用阳离子染料具有广泛的应用领域，下面列举几个常见的应用示例：1.纺织品染色：阳离子染料具有高染色力和稳定性，常用于纺织品的染色。
纺织品经过阳离子染料的染色后，色彩鲜艳，牢固度高，不易褪色。
2.皮革加工：阳离子染料可用于皮革的染色和涂覆。
其染色效果明亮，色牢度高，可以为皮革产品增添丰富的色彩。
3.墨水制备：阳离子染料可以应用于墨水的调配。
阳离子染料的高染色力和溶解性使其成为墨水的理想成分。
阳离子染料染色.pptx
O NH2 SO3H Br2
O
O NH2 SO3H
O Br
第13页/共75页
胺化反应
目的
• 氨基是供电子基，在染料分子的共轭系统中引入氨基， 往往可使染料分子的颜色加深；
• 可以和纤维上的羟基、氨基，腈基等极性基团形成氢 键，提高染料的亲和力（或直接性）
• 通过芳伯胺重氮化，偶合，可合成一系列偶氮染料； • 通过氨基可以引入其他基团； • 生成杂环化合物。
HH OO
H OO
[H]
OO H
OO HH
OO H
NH2
H H 2 H2N--R H H
HH O O NHR
H H --2 H2O
H H O O NHR
HH
H HR ON
[O]
ON H HR
第18页/共75页
HR ON
ON HR
羟基化反应
目的
• 羟基本身是个助色团；
• 羟基能与纤维上的氨基，羟基形成氢键，可提 高染色牢度；
•
硝化
•
卤化
•
胺化反应
•
羟基化反应
•
烷基化和芳基化反应（Freidel-
Crafts）
• 考尔培（Kolbo-Schmitt）反应 • 氨基酰化反应 • 氧化反应 • 成环缩合反应
第3页/共75页
这些反应主要可归纳为三类反应，其一是亲电取代反应；
其二是芳环上已有取代基的亲核置换反应；其三是形成杂
环或新的碳环的反应，即成环缩合。一般讲利用亲电取代
芳
环
有
吸
电
子
基
（
主
要
是
－
C
阳离子橘红荧光染料的合成及其染色性能
了结构表征 ； 研究 其丝绸染 色时的上染速率 曲线 、 吸附等 温线及荧光性 能和各项染 色牢度 ， 筛选 固色剂进 并
行固色处理 。结果表明 ， Ｈ Ａ Ｐ ｒ Ｄ Ｅ Ｓ Ｂ． 荧光性能 良好 ， Ｃ 固色后染色牢度得到改善 。
关键 词 ：染 色 ； 离子 染 料 ； 光 染 料 ； 织 物 阳 荧 丝
Ｃ Ｅ ａｗ ｉ ， Ｉ ｈａ — ａｇ ， Ｉ ＧＴｅｌ ｇ 。 Ｈ Ｎ Ｇ ｏｑａｇ Ｈ Ｎ Ｄ —ｅ Ｑ ＮＣ ｕｎｘ ｎ Ｘ Ｎ ｉ－ｎ Ｃ Ｅ ｕ—ｉ１ ｉ ｉ Ｊ
ｆ． ｏｅｅｆＴ ｔ ｎ ｌｈ ｇＥｇｎ ｒｇ Ｓｏ ｏ ｎ ｅｉ 。 ｕ ｏ １０ １Ｃ ｉ ； ， Ｃｌ ｅ ｉ ａｄＣ ｔｎ ｎｉ ｅｎ ， ｏｃ ｗ Ｕｗ￣ｔ Ｓｚ ｕ ５２ ，ｈ ａ １ ｌ ｏ ｘｌ ｇ ｅ ｏｉ Ｎｔｎ ＥｇｅｒｇＬ ｏ ｒ ｏＭ ｄｒＳｋ Ｓｚ ｕ ５２。 ｈ ｌ．ａｏ ｌ ｎｉ ｅｎ ｂｒｏ ｆｒ ｏｅ ｉ，ｕ ｏ １１３ Ｃｉ ； ２ ｉ ａ ｎ ｉ ａ ａｙ ｔ ｎ ｌ ｈ ２ ａ ｎ Ｉ ｋ．ｏ ｇ ｏＣｅ ｓ ，ｈ ｉｌ ｎ ｅ ｉ ｄ ａｒｌＳｅ ｅ Ｓ ｃ ｗＵｉｒｔ Ｓ ｈｕ １１ ， ｈ ３Ｃｌ ｅ ｈｒｔ Ｃｅ ｃ ｇ ｅｎ ａ ｔｉｓｃｎ ，ｏ ｈ ｎｅｉ ，ｕ ｏ ５２ Ｃｉ ｅ ｆ ｒ ｒ ｍ ａＥ ｎ ｒｇ ｎ Ｍ ｅａ ｉｃ ｏ ｏ ｖｓ ｌ ｄｙ ｙ ｚ ２ ３ ｎ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｕｓｎ ｉ ｇ Ｎ。Ｎ —ｄｉｙ ｒ ｘ ｈ ｎ ｌｔ ｙａ ｉｅ。ｐ ｒ ｉ ｅ ａ ｄ ａ ｅ ｉ ｎ ｙ ｉｅ ａ ａ ｍａ ｅ ｉｌ ，ｎ ｖ ｌ ａ ｉｎｃ ｃ ｓ ｉｉ ｅ ｈ ｄ ｏ ｙ ｐ ｅ ｙｅ ｈ ｌｍ ｎ ｙ ｉ ｎ ｎ ｃ ｔ ａ ｈ ｄｒ ｓ ｒ ｗ ｔ ｒ ｓ ｄ ｃ ｄ ａ ｏ ｅ ｔ ｉ ｈｒ ｏｄ ｎ ｃ ｏ ｙ ｆ ｏｒ ｓ ｅ ｔｈ ｍ ｉ ｙ ｎｎ ｙ ｌ ｅ ｃ ｎ ｅ ａ ｉ ｅ ｄ ｅ ＤＨＥ ＰＢ － ａ ｙ ｔ ｅ ｉ ｄ ａ ｄ ａ ｐ ｉｄ ｔ ｉ ｙ ｎ ．Ｉ ｔｕ ｔ ｒ ｓ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｅ ｙ ｉｆａ ｕ ｃ ＡＳ ｒＣ２ ｗ ｓ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｎ ｐ ｌ ｏ ｓ ｌ ｄ ｅｉｇ ｔ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｗａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｄ ｂ ｒ ・ ｅ ｅ ｋ ｓ ｚ ｎ ｒ ｄ ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｕ ｌａ ｇ ｅ ｉ ｅ ｏ ａ ｃ ｐ ｃ ｒ ｍ ｅ ｅ ．Ｔ ｅ ｄ ｅ ｎ ｅ ｔ ｇ ｒ ｔ ｕ ｖ ｅ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ ｎ ｃ ｅ ｒｍａ ｎ ｔ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｔ ｒ ｈ ｙ ｉｇ ｈ ａ ｉ －ａ ｅ ｃ ｅ。ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｉｏ ｈ ｒ ，ｆ ｏ ｅ — ｎ ｒ ｄ ｏ ｐｉ ｔｅ ｍ ｏ ｓ ｌ ｒ ｓ ｕ ｃ ｎ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｎ ｏｌｒｆ ｓ ｎ ｓ ｆｓｌ ｙ ｉｇ ｗｉ ｈ ｙ ｓ ｕ ｆｗｅ ｅ ｓ ｕ ｉ ｄ ｅ ｔ ｒ ｍ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｏ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｄ ｅ ｔ ｆ ｒ ｔ ｄ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ － ｐ ｏ ｋ ｈ ｅｒｓ ｌ ｓ ｏ ｓ ｄ ｔ ａ ｈ ｌ ｒ ｓ ｅ ｔｐ ｒ ｕ ｆ ｒ ａ ｃ ｆＤＨＥ ｏｍ ｎ ｅ ｏ ＡＳＰ — ，ｗ ａ ａｓ ａ ｔ ｒ ＢｒＣ ｓ ｓ ｉｆ ｃ ｏ ｙ。ｃ ｌ ｒｆ ｓ ｎ ｓ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｆｅ ｉ ｔ ｎ ｏ ｏ ａ ｔ ｅ ｓ ｗ ｓ ｉ ｒ ｖ ｄ ａ ｔ ｒｆ ａ ｉ ． ｘ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ：ｄ ｅ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｙ ｉｇ；ｃ ｔ ｎｃ ｄ ｅ：ｆ ｏ ｅ ｃ ｃ ｙ ａｉ ｉ ｙ ｏ ｌ ｒ ｓ ｅｎ ｅ ｄ ｅ；ｓｌ ａ ｒ ｕ ｉ ｆｂｉ ｋ ｃ
阳离子染料染色方法
阳离子染料染色方法一、引言阳离子染料是一种常用于染色的化学物质，它通过与物质表面产生电荷相互作用来实现染色效果。
本文将介绍阳离子染料的染色方法及其应用领域。
二、阳离子染料的基本原理阳离子染料通常具有正电荷，可以与带有负电荷的物质相互作用。
在染色过程中，阳离子染料的正电荷与物质表面的负电荷发生静电相互作用，从而将染料分子吸附在物质表面，实现染色效果。
三、阳离子染料的染色方法1. 浸泡法浸泡法是最常见的阳离子染料染色方法之一。
将待染物质浸泡在含有阳离子染料的溶液中，使染料分子与物质表面发生相互作用。
浸泡时间和温度可以根据染色的需要进行调节。
2. 喷雾法喷雾法适用于染色物体较大或不便浸泡的情况。
将阳离子染料溶液装入喷雾器中，通过喷雾器将染料溶液均匀地喷洒在物体表面，使染料分子与物体表面发生静电相互作用。
3. 打印法打印法是一种常用于纺织品染色的阳离子染料染色方法。
将阳离子染料溶液装入喷墨打印机中，通过喷墨打印机将染料溶液喷洒在纺织品上，实现染色效果。
打印法具有染色均匀、操作简便等优点。
四、阳离子染料的应用领域阳离子染料广泛应用于纺织、印刷、造纸、皮革、塑料等行业。
具体应用领域包括：1.纺织行业：阳离子染料可用于染色棉、毛、丝等纤维材料，具有染色均匀、色牢度高等优点。
2.印刷行业：阳离子染料可用于纸张、包装材料等的印刷，具有色彩鲜艳、光泽度好等特点。
3.造纸行业：阳离子染料可用于造纸过程中的染色，使纸张具有丰富的色彩。
4.皮革行业：阳离子染料可用于皮革的染色，使皮革具有不同的颜色和纹理。
5.塑料行业：阳离子染料可用于塑料制品的染色，使其具有丰富的色彩和良好的耐久性。
五、阳离子染料染色方法的优缺点阳离子染料染色方法具有以下优点：1.染色均匀：阳离子染料能够与物质表面充分结合，染色效果均匀。
2.色彩鲜艳：阳离子染料具有丰富的色彩，染色后物体色彩鲜艳。
3.操作简便：染色过程简单，无需复杂的操作步骤。
4.适用范围广：阳离子染料可用于多种物质的染色，适用范围广。
阳离子染料染色特性
阳离子染料染色特性主要包括配伍性、染色饱和浓度、饱和系数以及染料的移染性1. 配伍性由于腈纶上吸附上染的的染座（酸性基团）有限，染料拼色和单色染色时性能差异较大。
不同结构的染料对纤维的亲和力不同，同时扩散性能也不一样亲和力高的，在染色初始阶段在纤维表面吸附速率快，但在纤维内扩散速率慢，同时容易取代已上染的亲和力低的染料，产生“竞染”现象。
“竞染”导致产品色泽不一，难以达到理想拼色效果阳离子染料的配伍性通常用配伍指数或配伍值表示配伍指数是反映染料亲和力和扩散速率高低的综合指标，是拼色时选择染料的依据配伍指数确定：（1）选择上染性能不同而具代表性的染料作为参比标准，通常采用黄、蓝两色标准染料各一套，每套由5只染料组成，每只标准染料都有相应的配伍指数（K），上染最快的为1，最慢的设为5（2）测试时选择色泽差异大的一套标准色染料与其进行拼色，从拼色结果来判定其配伍性（3）若试验染料与其只参比染料配伍性一致或相近，则参比的标准染料的配伍指数就为试验染料的配伍指数配伍指数越趋近于1，染料对纤维的亲和力就越高，上染速率越快；配伍指数越趋近于5，染料对纤维的亲和力就越低，上染速率越慢；配伍指数不仅可作为拼色时选择染料的依据，同时根据K值大小，可用于指导和控制工艺条件，调节染色速率的快慢，有助于提高产品的匀染性传统型的配伍指数通常划分为5类配伍指数相近的染料，在上染过程中，染料色泽始终保持一致；差异大的，难以保证前后色泽一致配伍指数较小的染料，对纤维亲和力高，不易匀染，但竭染率高，适合染深浓色配伍指数较大的染料，匀染性好，竭染率相对较低，适合染浅淡色一般配伍指数在3左右的阳离子染料适应性较广对移染性好的第三代迁移型染料一般不再进行配伍性分类2.染色饱和浓度及饱和系数上染发生在纤维上有限的酸性基染座上，因而要使染浴中拼混的获得预期的色光和染色浓度，就需要知道所用染料对该种纤维的染色饱和浓度借助于染料的染色饱和浓度，有助于正确控制染浴中各染料使用的最高量，以节约染化料，提高产品质量染料饱和系数表征该染料在对纤维染色时的饱和特性3.移染性带正电荷的阳离子染料一旦与纤维上的酸性基团结合后，移染性较差，尤其是分子结构复杂、阳离子性和疏水性强的国产普通型阳离子染料很难通过延长保温时间来达到匀染效果，需严格控制染色温度、pH值、助剂、染料浓度，实际生产往往使用缓染剂达到匀染新型染料对纤维亲和力降低或自身具有缓染性，匀染性优良配伍指数越大，亲和力越低，移染性好。
阳离子染料的结构分类及性能PPT资料(正式版)
阳离子多为季铵离子，并固定在某一原子上 阳离子基团与染料发色体的共轭体系不贯通，不参与共轭体系，由隔离基隔开
• 色谱齐全 共轭阳离子染料
阳离子染料的结构分类及性能
• 给色量高 与其他染料同浴染色时，不会形成沉淀
外 观 : 绿色闪光晶体 阳离子基团小，亲合力低，扩散速率高
二、非共轭阳离子染料
• 定域型或隔离型阳离子染料
• 阳离子基团与染料发色体的共轭体系不贯通， 不参与共轭体系，由隔离基隔开
• 阳离子多为季铵离子，并固定在某一原子上 • 阳电荷集中，容易与纤维结合 • 上染率高、匀染性差 • 日晒牢度很好 • 耐热性能较好
三、迁移型阳离子染料
• 开发目的：解决匀染问题、降低生产成本 • 特点：标有M或BM，如阳离子红M-RL
非共轭阳离子染料
当温度高于80，复合体缓慢解离，放出阳离子，被纤维吸附，扩散进纤维，并与纤维上的酸性基团以离子键结合，完成染色过程
据染料分子结构特点 所带阳离子电荷分散在共轭体系中，但位置不固定
缓染剂用量2~3%→0.
能和蛋白质纤维中的羧其成离子键，可直接染羊毛和蚕丝，但牢度差，停用
普通型：耐用洗，耐晒 按应用分类 X型：对棉沾色少
维的染色，染腈纶牢度尚可。 外 观 : 绿色闪光晶体
碱性品红
• 染料索引号：Basic violet 14(42510) • 外观：黄绿色闪光结晶 • 用途：用于腈纶、蚕丝、羊毛、皮革、纸张的染
色。
阳离子染料的分类
阳电荷集中，容易与纤维结合
按应用分类 X型：对棉沾色少 按应用分类 X型：对棉沾色少
• 工艺简单，匀染性优良，耐热性优异，最 终热定形不易变形，重现性好
阳离子染料
强酸性第三单体酸性基受染浴pH值的影响不大。
弱酸性第三单体酸性基要受到染浴 pH值的影响，当染浴 pH值较低时，弱酸性基的电离会受到抑制。
二、吸附等温线和上染速率 1. 吸附等温线: 属于单层、定位、化学吸附， 成盐机理。属于朗謬尔型吸附等温线。 教材196页图8-2。
2. 上染速率：上染速率快，初染率高，移染性差， 不匀染现象严重。
上染速率快 亲和力高 匀染性差
上染速率慢 亲和力低 匀染性好
张力和压力。
3. 腈纶纤维的超分子结构
腈纶纤维没有真正的晶区，只有侧向相对有序的准晶区。 准晶区与非晶区无严格的分界面。
第二节 阳离子染料染腈纶的基本理论
一、染色机理
由于腈纶中的第三单体酸性基团的存在和氰基的电子结构 特征，腈纶纤维在染浴中表面带有负电荷，当腈纶进入阳 离子染料的染液中发生下列过程： 1. 染浴中染料阳离子向腈纶纤维表面移动并通过扩散边界 层向纤维表面扩散。
Ａ、隔离型：
O NHCH3
阳离子蓝FGL
O
CH2SO4NHCH2CH2CH2N+(CH3)2
染料母体 ( 发色体系 ) 发色体系：蒽醌、偶氮
隔离基
阳离子基
共轭型的阳离子染料：阳离子染料分子中的正电荷贯穿于 整个共轭体系中, 正电荷是离域的（常称为离域型阳离子 染料），电子流动贯通。颜色鲜艳，匀染性好，耐晒牢度 较差。染料敏感（对 pH 、热等）。共轭型阳离子染料是 阳离子染料中的主要类型，其染料品种众多。阳离子染料的扩ຫໍສະໝຸດ 上染—OOC-腈纶—O
3S-腈纶
染浴温度超过 Tg，随着温度的升高染料向纤维 内部的扩散迅速增大。
扩散进入纤维内部的阳离子染料与腈纶纤维上带负电 的酸性基结合。
阳离子染色原理
阳离子染色原理
阳离子染料是指含有正电荷的染料分子，它们以负电的细胞膜附着物为电荷中心，阳离子染料亲水性强，易在水中溶解。
当阳离子染料与水溶液中的阴离子吸附结合时，水溶液中的染料就会被形成凝胶状体，多用于生物分子的染色和固定。
在实验中，有两种不同的配制：
1、离子染色：使用阳离子染料与细胞膜中的负电荷（如磷脂或碳酸钠）结合，形成一种粒子状的染料凝胶，使得细胞表面出现颜色，这种染料，将会沿着溶液传播，形成一个颜色的渐变。
2、热溶解：阳离子染料溶于热水中，溶液中的染料会附着在细胞表面上，形成一个紧密的层，使细胞表面变深，但随着溶液的冷却，颜色也会逐渐消失。
阳离子染料染色效果可以通过改变溶液的pH值来控制，染色效果最佳的pH值一般为6-7。
它们可以被用来染色细胞、细菌及细胞分子。
此外，它们用于确定细胞表面特定抗原、细胞因子的分泌、细胞形态学的研究等。
- 1 -。
- 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)。
20． 0 mL） 和溴乙烷（ 0． 205 mol， 15． 3 mL） ， 先将溴乙 250 mL ， 150 mL 烷加入 单颈烧瓶中 加入 无水乙醇 作为溶剂， 搅拌至混合均匀后再加入 4甲基吡啶， 慢慢加热升温至回流温度， 回流搅拌 20 h， 反应结束 后通过旋转蒸发抽掉部分溶剂， 冷却结晶， 得到白色 晶体， 如式（ 1 ） 所示。
6
合
成
技
术
及
应
用
第 27 卷
图3
阳离子荧光染料 DPPB 的核磁谱图
2． 2 2． 2． 1
DPPB 对腈纶织物进行染色 DPPB 的升温上染速率曲线
其上染率却呈 用量的增加 （ 大于 0． 2% omf 之后 ） ， 这可能是因为要达到吸附平衡需要 现下降的趋势， 一定时间， 而做提升性能测试的时间未能完全达到 吸附平衡。
2． 2． 2
DPPB 的提升性能
对染料的提升性能进行测试， 见图 5 所示。 随 其在纤维上的吸附量 （ C f ） 随之 着染料用量的增加， 增大， 在一定的浓度范围内呈较好的趋势 ， 染色织物 的表观色深度 K / S 值也随之增大。 但是随着染料
2． 3 2． 3． 1
光学性能研究 单光子荧光激发光谱和发射光谱
红外光谱分析 DPPB 的红外谱图如图 2 所示。 在 1 569 cm － 1 1 674 左右 出 现 的 是 吡 啶 环 的 伸 缩 振 动 吸 收 峰， cm － 1 附近出现的是 C C 的伸缩振动吸收峰， 1 408
cm － 1 处出现的是叔胺键中 C —N 的伸缩振动吸收 －1 峰， 在 1 510 cm 处的强吸收峰值为苯环的骨架伸 缩振动吸收峰。
SO） ， 1． 543 （ 6H， CH3 —， t， J7． 2Hz ） 。 化 学 位 移 在 8． 078 ppm 和 7． 655 ppm 两处的 CH CH 双峰的耦 合常数都 是 16． 4 Hz， 这 表 明 DPPB 属 于 CHR1 = CHR2 （ 反式） 苯乙烯吡啶盐结构的化合物［15］。
合成染料的结构表征
2． 1． 1
pH 5． 0 染色配方如下： 阳离子荧光染料 x% （ omf ） ， （ H3 PO4 HOAcH3 BO3 / NaOH 调 节 ） ， 平 平 加 O 0． 5 g / L， 元明 粉 4 g / L， 浴 比 1 ∶ 100 。 工 艺 流 程 见 图 1 所示。
收稿日期： 2012 － 02 － 20 作者简介： 张剑（ 1986 － ） ， 男， 江苏扬州人， 在读硕士生， 研究方向 为荧光化合物的合成及其应用研究。 通讯联系人： 秦传香（ 1975 － ） ， 女， 江苏扬州人， 副教授， 主要从事 功能高分子 材 料 的 制 备 与 性 能 研 究 。 Email： qinchuanxiang @ suda． edu． cn
图7
DPPB 染料固体粉末和染色 腈纶织物的 CIE 坐标图
b） 将 DPPB 对腈纶织物进行染色， 测试了它的 升温上染速率曲线、 提升性能及染色牢度， 结果表 随着染料用量的增 明： 染料在 85 ℃ 左右开始上染， 加， 其在纤维上的吸附量 （ C f ） 随之增大， 在一定的 DPPB 染色后的腈纶织 浓度范围内呈较好的趋势， 物耐水洗性牢度和耐摩擦牢度比较好 。 c） 测试了荧光染料 DPPB 固体粉末及染色织 物的荧光 激 发 光 谱 和 发 射 光 谱， 并计算了它们的 CIE 色度坐标。结果表明， DPPB 固体是呈现黄绿色 而其染色的织物呈现的是蓝绿色荧光 。 荧光， 致谢： 感谢国家自然科学基金项目 （ 项目批准
第1 期
张
剑等． 阳离子荧光染料的合成及其性能研究
5
该合成工艺流程简单， 产率高 （ 能达到 80% ） ， 为工业化生产阳离子型荧光染料提供了思路 。 1． 3 染色试验 ZDR25X12 型低噪振荡式染样机 （ 靖江 在 XW市新旺染整设备厂 ） 中对腈纶织物进行染色试验，
等级。
2
2． 1
结果与讨论
图2 阳离子荧光染料 DPPB 的红外光谱
核磁分析 1 NMR （ DMSOd6 ， 400 Hz ） 谱 图 3 为 DPPB 的 HPyCH， d， J6． 8Hz ） ， 8． 287 图， δppm： 9． 020 （ 4H， （ 4H， PyCH， d， J6． 8Hz ） ， 8． 078 （ 2H， CH CH， d， J16． 4Hz ） ， 7． 880 （ 4H， ArH， d， J 7． 2 Hz ） ， 7． 655 （ 2H， CH CH， d， J16． 4Hz ） ， 4． 565 （ 4H， —CH2 —， dd， J7． 2Hz ） ， 3． 329 （ 溶剂 H2 O ） ， 2． 500 （ 溶剂 DM-
第1 期
张
剑等． 阳离子荧光染料的合成及其性能研究
7
图 6 是阳离子荧光染料 DPPB 固体粉末和染色 腈纶织物的荧光光谱。从图中可以看出织物的荧光 效果较好，但是织物的激发光谱和发射光谱较染料 固体粉末的谱图都发生了明显的蓝移 ，这可能归因 于阳离子染料中的离子基团与织物染座发生离子键 作用导致电子云密度发生改变，造成激发态能量的 升高。
笔者所在课题组之前已经合成了系列苯乙烯基 吡啶盐类化合物， 并将其作为阳离子型荧光染料应 用于腈纶织物的染色， 表明其所染织物具有发射橙 ［14 ］ 色荧光的效果 。笔者开发研究了一种双阳离子 将其应用于腈纶织 型的苯乙烯基吡啶盐类化合物，
1． 2． 2
1， 4［ 4（ N反， 反双｛ 2乙基 ） 溴化吡啶基］ 乙烯基｝ 苯（ DPPB ） 的合成
图4 阳离子荧光染料 DPPB 的升温上染速率曲线
pH 值 5． 02 ， 染料（ omf） 1% ， 元明粉 4 g / L， 平平加 O 0． 5 g / L， 浴比 1∶ 100
表1
阳离子荧光染料 DPPB 染色腈纶织物
的色牢度测试数据（ 染料浓度 1 % omf）
耐洗牢度 染料 DPPB 变色 5 沾 羊毛 腈纶 涤纶 5 5 5 色 锦纶 66 5 棉 5 醋酯 5 摩擦牢度 干摩 湿摩 5 5
［13 ］ 黄、 红和橙等品种 。 ［12 ］ ［11 ］ ［9 ］
主要原料
Balanda 等人 等材料，
［10 ］
1987 ） ； 除了烷基 腈纶标准贴衬织物 （ GB 7567其余化学 聚氧乙烯醚 （ 平平加 O ） 是市售工业品外， 试剂均为市售分析纯试剂。 1 ． 2 荧光染料的合成 1． 2． 1 N对甲基乙基吡啶溴化盐的合成 分别 量 取 反 应 原 料 4甲 基 吡 啶 （ 0． 205 mol，
第 27 卷 第 1 期 2012 年 3 月
合 成 技 术 及 应 用 SYNTHETIC TECHNOLOGY AND APPLICATION
光染料的合成及其性能研究
张 剑， 秦传香， 戴礼兴
（ 苏州大学材料与化学化工学部， 江苏苏州 215123 ）
图 1 阳离子荧光染料 DPPB 对腈纶染色试验的工艺流程
1． 4
分析测试
对合成的有机荧光染料进行了红外光谱和核磁 共振 光 谱 结 构 表 征， 红 外 光 谱 采 用 Nicolette 5200 FTIR 5DX 光谱仪测定， 采用 KBr 压片； 氢核磁共振 TOF NMR 光谱仪测定， 光谱采用 GCT测试频率为 400 MHz， DMSO 为溶剂， TMS 为内标。 样品的荧光发射光谱采用瞬态 / 稳态荧光分光 光度计（ 英国爱丁堡公司） 测定。 染料上染百分率： 采用残液比色法， 以紫外可见 分光光度计测定染液吸光度。 染色织物耐洗色牢度测定时， 将染样与规定的 P 型耐洗色牢度试 贴衬织物缝合， 置入 WASHTEC在规定的时间与温度下， 经机械搅拌、 清洗、 验机中， 干燥； 染色织物耐摩擦色牢度测定时， 按 GB 39201997 用 Hand Driven Crockmaster Model 670 摩擦牢 度测定仪 （ James H． Heal Co． Ltd） 测定； 再采用 GB 2501995《评定变色用灰色样卡 》 评定变色等级， 采 1995《评定沾色用 灰 色 样 卡 》 用 GB 251评定沾色 2． 1． 2
图 4 为阳离子荧光染料 DPPB 的升温上染速率 曲线。腈纶为疏水性纤维， 一般为三元共聚物， 结构 染料的扩散遵循自由体积模型， 染料在 85 规整度高， ℃ 左右开始上染， 这与腈纶纤维的玻璃化转变温度有 染料分子吸附在纤维大分子链 关。随着温度的升高， 上， 当温度超过腈纶的玻璃化转变温度时， 纤维分子 链段运动加剧， 微小的空穴合并成较大的空穴， 染料 分子沿着这些不断变化的空穴逐个跳跃扩散。
图5
阳离子荧光染料 DPPB 的提升性能
平平加 O 0． 5 g / L， 浴比 1∶ 100
染料 x% omf，pH 值 5． 02 ， 元明粉 4 g / L，
2． 2． 3
DPPB 的染色牢度的测定
表 1 为染色腈纶织物的耐水洗牢度和耐摩擦牢 DPPB 染色后的腈纶织物 度的测试评定结果， 可见， 耐水洗牢度和耐摩擦牢度比较好 。
20 世纪以来， 荧光材料广泛应用于塑料、 服装 （ 交警服、 运动服等） 、 玩具、 广告品及一些需要防伪 和安全保护的领域
［1 ， 2 ］
发现所染织物具备发射蓝绿色荧光的效果 。 物染色，
。 研究者们研究荧光材料的
1
1． 1
实
验
化学结构与光学性能， 又将其应用于频率上转换激 ［3 ］ ［4 － 7 ］ 、 LangmuirBlodgett 膜［8］、 光 、 荧光探针 太阳 通过荧光染料的 发光光谱分析来探究生物大分子 。荧光染料属于功 能电池 ， 既具有常规染料的着色特性， 又能发 射出荧光， 使得织物的饱和度和鲜艳度提高 。同时， 能性染料 阳离子染料是腈纶纤维的专用染料 。 阳离子染 料色泽浓艳， 为诸多增艳酸性染料所不及， 尤其是金