目录
第一章 绪 论 (1)
1.1引言 (1)
1.2 菁系染料简介 (2)
1.2.1 菁系染料的结构特点 (2)
1.2.2菁系染料的结构分类 (2)
1.2.3 菁系染料的应用 (4)
1.3 高分子荧光染料的研究进展 (5)
1.3.1 高分子荧光染料的合成途径 (6)
1.4 本课题的主要研究内容及意义 (7)
1.4.1 研究内容 (7)
1.4.2研究的创新点及目的意义 (7)
参考文献 (8)
第二章 不同电子受体半花菁荧光染料的制备与表征 (11)
2.1前言 (11)
2.2实验部分 (11)
2.2.1 实验原材料 (11)
2.2.2实验仪器 (12)
2.2.3 半花菁荧光染料DEASPBr、DEASQBr和DEASICl的合成 (12)
2.2.4 表征手段 (13)
2.3 结果与讨论 (14)
2.3.1半花菁荧光染料DEASPBr的合成与表征 (14)
2.3.2半花菁荧光染料DEASQBr的合成与表征 (16)
2.3.3半花菁荧光染料DEASICl的合成与表征 (19)
2.4 本章小结 (20)
参考文献 (21)
第三章 三只半花菁荧光染料的腈纶染色和荧光性能 (23)
3.1 前言 (23)
3.2实验部分 (23)
3.2.1 实验原材料 (23)
3.2.2 仪器和设备 (24)
3.2.3 染色处方和工艺 (24)
3.2.4 测试方法 (24)
3.3 结果与讨论 (25)
3.3.1 三只半花菁荧光染料的染色性能 (25)
3.3.2 三只半花菁荧光染料染色腈纶织物的荧光性能 (30)
3.4 结论 (32)
参考文献 (33)
第四章 半花菁活性染料中间体的合成及其应用 (34)
4.1前言 (34)
4.2实验部分 (34)
4.2.1实验原材料 (34)
4.2.2 实验仪器 (35)
4.2.3 半花菁荧光染料DEASPCl-N的合成 (35)
4.2.4 半花菁荧光染料DEASPCl-N在腈纶织物上的应用 (35)
4.2.5半花菁荧光染料DEASPCl-N在真丝织物上的应用 (35)
4.2.6半花菁荧光染料DEASPCl-N在锦纶织物上的应用 (36)
4.3 测试方法 (36)
4.4结果和讨论 (36)
4.4.1半花菁荧光染料DEASPCl-N的合成 (36)
4.4.2 半花菁荧光染料DEASPCl-N在腈纶上的应用 (37)
4.4.3半花菁荧光染料DEASPCl-N在真丝上的应用 (41)
4.4.4 半花菁荧光染料DEASPCl-N在锦纶上的应用 (44)
4.5 结论 (47)
参考文献 (47)
第五章 水性聚氨酯-半花菁染料的制备及其性能研究 (49)
5.1 前言 (49)
5.2实验部分 (49)
5.2.1实验原材料 (49)
5.2.2实验仪器 (50)
5.2.3合成原理和方法 (51)
5.2.4表征与测试 (53)
5.2.5 水性聚氨酯-半花菁荧光染料在棉织物上的应用 (54)
5.2.6 水性聚氨酯-半花菁荧光染料在腈纶织物上的应用 (54)
5.2.7 测试方法 (54)
5.3结果与讨论 (54)
5.3.1 红外光谱 (54)
5.3.2 热分析 (55)
5.3.3 紫外-可见光光谱 (55)
5.3.4荧光发射光谱 (56)
5.3.5 不同溶剂对WPU-C2的荧光激发和荧光发射光谱影响 (57)
5.3.6 水溶液中pH值对WPU-C2的紫外吸收和荧光发射光谱的影响 (58)
5.3.7影响水性聚氨酯-半花菁荧光染料轧染棉织物荧光性能的主要因素 (60)
5.3.8染料DHEASPBr-C2和聚氨酯荧光染料WPU-C2染色腈纶比较 (64)
5.4 本章小结 (65)
参考文献 (66)
第六章 结论和展望 (67)
6.1 主要实验结论和规律 (67)
6.1.1 三种半花菁荧光染料的合成与表征 (67)
6.1.2 三种半花菁荧光染料的染色性能和荧光性能研究 (67)
6.1.3 半花菁荧光活性染料中间体的合成与表征 (68)
6.1.4 染料DEASPCl-N在腈纶、锦纶和真丝上的应用 (68)
6.1.5荧光聚合物的研究 (68)
6.2展望 (69)
本人硕士期间发表论文 (70)
致 谢 (71)
半花菁荧光染料的合成及其在织物上的应用 第一章 绪论
第一章绪论
1.1 引言
苯乙烯菁是一类以苯乙烯基作为共轭桥的半花菁染料[1]。它是由苯乙烯基一端连接氮杂环，另一端连接电子供体，构成D-π-A型的共轭结构 [2]。它具有摩尔吸光系数高、荧光量子产率高和光谱范围广等优点，本论文主要研究这类半花菁荧光染料的合成与其在织物上的应用性能。半花菁染料结构由三部分组成，不同的氮杂环作为电子受体Acceptor，具有吸电子的能力；苯乙烯基作为共轭桥；二乙胺基作为电子供体Donor，具有推电子的能力，这三部分组成一个推吸电子的共轭结构，使其分子结构具有良好的平面性和荧光量子产率高等特性[3]。国内西北大学副教授张祖训带队的科研小组从1975年开始一直致力于这类半花菁荧光染料的合成及应用，迄今为止已经有许多杰出的研究成果诞生[4-8]，如2-苯乙烯基喹啉染料，苯乙烯基-β-萘噻唑染料，对甲氧基苯乙烯基染料等，其科研成员中利用环糊精来改善半花菁染料光稳定性差的缺点，通过将环糊精作为一种成盐的烷基化试剂，经环糊精修饰过的半花菁染料利用分子内或分子间的包结作用使得染料光稳定性得到显著提高；同时，该研究小组也将微波辐射技术广泛应用于有机合成方面，并取得显著进展。无溶剂条件下的固相微波反应技术作为一种全新的微波辐射合成技术已日益受到各国学者的关注[9-11]。国外Janina Kabatc等人合成了三种含N-羟乙基-2-苯并噻唑的新型半菁染料，发现在苯环上引入吡咯烷基可以增加染料在水溶液中的聚集，抑制牛血清白蛋白聚集的功效[12]。国内外还有很多团体也在研究苯乙烯染料[13-16]。新型半花菁荧光染料的研究和开发最终目的是造福于人类，但大多数学者对半花菁荧光染料的研究侧重于半花菁染料的化学结构与其光学性能的研究，应用方面主要倾向于荧光探针[17]，频率上转换激光[18]，太阳能电池[19]等材料，但是关于半花菁染料在纺织品上的应用研究较少，而且鲜见研究出能够完全符合服用要求的半花菁荧光染料。纺织品对半花菁染料的色牢度有较高的要求，一般日晒牢度要在4级以上，而半花菁荧光染料作为一种感光材料，感光敏感，在日光下极易发生光降解，导致染色织物发生褪色，影响这类半花菁荧光染料在纺织品上的应用，如张剑等[10-27]人合成的一系列苯乙烯吡啶盐类荧光染料，在不使用固色剂的情况下，染色腈纶或真丝织物日晒牢度仅1-2级，远远达不到纺织品要求。