[发明专利]含四磺酸的荧光增白剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，提供了一系列含四磺酸的具有低毒高效环保型荧光增白剂，及其制备方法与应用。

背景技术

目前，三嗪-DSD酸类荧光增白剂，即三嗪基氨基二苯乙烯类荧光增白剂，因其较高的性价比而被广泛应用于造纸、纺织、涂料、洗涤剂等行业，成为国内外研究和生产最多的一种荧光增白剂。但传统三嗪-DSD酸类荧光增白剂，由于芳香胺基团具有毒性，导致在很多领域受到限制；且大多数三嗪-DSD酸类荧光增白剂存在耐强酸性和耐光牢度都比较差，在酸性条件下容易沉淀的缺点。而具有氨基酸基团的荧光增白剂具有低毒环保的特性，因此，合成含氨基酸基团的低毒环保型荧光增白剂具有广泛的应用领域，具有重要的现实意义。

在本发明之前，与本发明相关的技术有：中国专利CN1287200A介绍了一种造纸行业专用的液体荧光增白剂及其合成工艺，其合成工艺包括原料精制处理、有机反应合成、半成品纯化处理、提炼浓缩成品四个步骤，主要是利用振动磨筛将原料研磨至500目，半成品纯化处理是利用反渗透装置对半成品料液进行提纯，产品纯化、储存稳定。中国专利CN1303424A公开了一种基本上不含有不想要的盐的荧光增白剂和季铵化合物的水溶配合物，其配合物是选用磺化的荧光增白剂与特定的季铵复合物进行配合反应，随后除去该反应过程中形成的几乎所有的过量的盐，生成一种水溶性配合物，采用的纯化技术有溶剂萃取、相分离、高压超滤以及其他过滤方法。中国专利CN1411452A公开了一种水溶性的两性荧光增白剂，其中包括一个增白剂特征的游离基X，X包含至少一个阴离子取代基，并在至少一个叔胺基Z上与至少一个不发色，基本上是脂肪族的聚季铵盐-羟游离基Y共价结合，Y包含一个以上的季胺盐基团，其中每一个羟游离基，任选被一个或多个其他杂原子断开和/或取代。中国专利CN1803796A公开了一种季铵盐类荧光增白剂，其合成方法是三聚氯氰依次与对氨基苯磺酸、DSD酸和三乙醇胺或三乙胺反应，合成出季胺盐型三嗪基氨基二苯乙烯荧光增白剂。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种含四磺酸的具有低毒高效的环保型荧光增白剂，其为含有无毒氨基酸基团的荧光增白剂，不仅具有光学荧光增白剂和阴离子的性能，而且毒性大大降低，适用于生物医药等各个领域，实用性高；本发明还提供了该荧光增白剂的制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种含四磺酸的荧光增白剂，其结构如下：

其中，R₂为-NHCH(COOH)CH₂CH₂COOH、-NHCH₂COOH、-NHCH(COOH)CH₂CH₂(CH3)₂、-NHCH₂CH₂CH₂CH₂CH(NH₂)COOH、-NHCH(COOH)CH2PhOH(P)中的任一种。

上述含四磺酸的荧光增白剂的制备方法，步骤为：

(1)三聚氯氰与DSD酸以水做溶剂进行第一步缩合反应；

(2)上述反应结束后，升高温度至45～50℃，然后加入对氨基苯磺酸，进行第二步缩合反应；

(3)上述反应结束后，升高温度至80～85℃，加入氨基酸，进行第三步缩合反应，即得含四磺酸的荧光增白剂。

所述步骤(1)具体为：在反应容器中，加入蒸馏水作为溶剂，然后加入DSD酸，在冰浴条件下强烈搅拌，然后加入三聚氯氰，进行反应，其中，DSD酸与三聚氯氰的摩尔比为1∶2，反应温度维持在8℃以下，反应时间2～3h。

所述步骤(2)具体为：加入与三聚氯氰等摩尔量的对氨基苯磺酸，调pH值至8～10，升温至45～50℃，反应时间3～5h。

所述步骤(3)具体为：加入与三聚氯氰等摩尔量的氨基酸；调节pH值至8～10，反应时间3-6h，优选4h；反应完成后，冷却至室温，调节pH值至2～4，析出固体，抽滤干燥，得固体产物，即为含四磺酸的荧光增白剂。

所述步骤(3)中，氨基酸为谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、赖氨酸、酪氨酸中的任一种。

本发明的含四磺酸的荧光增白剂，具有以下用途：

(1)在抄纸过程中对纸浆进行荧光增白，具体应用时，保持pH值在2～9，用量为纸浆的重量的0.03～1.2％。