[发明专利]一种提高油性染料在液态烷烃中溶解度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高级液态烷烃染色的方法，尤其是能提高油性染料在高级液态烷烃中溶解度的方法。

背景技术

目前，一般的油性染料（如oil blue、苏丹黑、苏丹蓝Ⅱ、苏丹Ⅱ等）在高级液态烷烃（如十二烷、十四烷、十六烷等）中的溶解度都不高。高级液态烷烃是指烷烃的碳链比较长，一般在10以上，分子量比较大，因此常温下呈液态。这是由于多数油性染料都是有机大分子，其分子量在百数量级上，分子中常常含有苯环、杂环、和一些强极性基团。其一、苯环和杂环基团由于其电子空间结构和长直碳链的烷烃的电子空间结构完全不同，根据相似相溶原理，这类基团使得油性染料分子不易溶于烷烃。其二、强极性基团有氨基-NH₂、羟基-OH、羧基-COOH、磺酸基-SO₃H等，这些基团由于含有强电负性的原子如氧O、氮N、硫S、磷P等，他们强烈吸引基团中的电子，使得基团电子云偏向这些原子，这些原子周围电子云密度很大，而基团其他地方电子云密度很小。这样就造成了基团的正负极性中心不重合，电负性强的原子附近带负电，而远离这些原子的区域带正电。这样就形成了一个偶极矩，使得这些基团成为极性基团。但是，烷烃含有的碳链是非极性的，没有强烈的偶极矩产生。在无极性的溶剂中，有极性的染料分子由于静电力的作用而互相吸引，聚集成分子团，不易在溶剂中分散，这也使得油性染料不易在烷烃中溶解。

染色烷烃应用的大多数领域要求染色烷烃具有较深的颜色，如生物组织或细胞的染色与标记中，被染色烷烃标记的部分颜色越深观测时对比度越高，辨识越容易；在一些显示器件中，像素的颜色是由染色烷烃形成的，因此染色烷烃的颜色越深像素颜色就越深，显示图样的对比度就越强烈，效果越好；在印刷或纺织品染色的领域中印刷油墨或染剂染媒可以使用染色烷烃，烷烃颜色越深印染效果越好。但使用通常的方法，即将油性染料直接溶解在高级液态烷烃中，溶质饱和时溶液的颜色比较浅，不能满足其应用领域的要求。

发明内容

技术问题： 为了克服现有的油性染料在高级液态烷烃中溶解度低的不足, 本发

明提供一种提高油性染料在液态烷烃中溶解度的方法，使染色烷烃颜色更深。

技术方案： 本发明的提高油性染料在液态烷烃中溶解度的方法具体为：

先将固态油性染料充分研磨，用有机溶剂分散，再与所需的的高级液态烷烃溶剂混合，加入助溶剂，其分子具有长碳链和极性基团；敞口搅拌，使有机溶剂挥发，分散的油性染料分子在助溶剂的作用下在烷烃中充分溶解。

所述的有机溶剂为易挥发醇类或酮类有机溶剂。如无水乙醇、甲醇、丙酮等。

所述的助溶剂为含有长碳链与极性基团的表面活性剂。

所述助溶剂的长碳链长度与溶剂烷烃碳链长度接近，可以是饱和直链，也可以带有不饱和键和支链。

所述的极性基团带有易形成氢键的电子受体H原子或电子供体F、O、N、S原子。如羧基、羟基、氨基、磺酸基、苯磺酸基等；满足上述要求的物质有油酸、正癸醇、月桂醇等。

助溶剂分子的极性基团可以与油性染料的极性部分由偶极力或氢键而吸引，助溶剂将染料分子包裹起来，极性部分包在内部，外表面是长碳链。根据相似相溶原理，外表面的长碳链将与溶剂烷烃很好地相溶。

最后，敞口搅拌，使有机溶剂挥发，分散的油性染料分子在助溶剂的作用下与烷烃充分溶解。

有益效果： 本发明的是，通过物理分散与化学吸附两个方面的改善，使得油性染料分子与溶剂分子之间的作用面积显著增大，并且，油性分子的极性基团被助溶剂分子包裹，使得露在分子团表面的是长碳链部分，与溶剂相似相溶，以此提升了油性染料在高级液态烷烃中的溶解度。此方法简便易行，所用的试剂常见，染色效果提升明显，染色烷烃颜色持久，染料不易结团、沉淀、褪色。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明液态烷烃染色的工艺流程。

图2是溶液中助溶剂分子包围油性染料分子形成的分子团的示意图。

图中有：1.助溶剂分子，2.助溶剂分子中的极性基团，3.助溶剂分子中的长碳链，4.助溶剂分子和油性染料分子之间的相互吸引力，5.油性染料分子，6.油性染料分子中的极性基团。

具体实施方式

如图1所示，制备染色液态烷烃可按下列步骤进行：

（1）取一定量的油性染料，放入球磨机中研磨成细小粉末。