[发明专利]一种复合染色剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合染色剂，更具体地涉及一种具有防晒作用的复合染色剂，属于功能颜料领域。

背景技术

荧光颜料或染料广泛应用于儿童玩具、服装、包装、纺织、塑胶着色、涂料、油墨、印染等领域，可以作为制作服装商标、夜光警示用的丝、线或防晒布料中。目前用于荧光颜料的荧光物质包含天然有机荧光物质：苯并噻唑类荧光化合物、苯并噁唑类荧光化合物、吡啶酚类荧光化合物、喹唑啉酮类荧光化合物、呫吨类化合物、过渡金属配合物类荧光化合物、量子点、稀土荧光材料。

目前，一些荧光颜料或染料已经被报道，例如：

CN102926185A公开了一种涤棉混纺机织荧光黄色面料染整加工方法，其中在面料染色时将高温型分散荧光黄S-8GFF染于织物中，从而制备了荧光面料。

CN1328177A公开了一种纺织用紫外线荧光纤维，其芯部为含稀土元素铕和铝酸锶的荧光粉聚酯。

CN1299888A公开了一种紫外荧光纤维，其中将聚合物纤维在有机溶剂中溶胀，然后加入有机荧光物质如苯并噻唑类荧光化合物，苯并噁唑类荧光化合物或吡啶酚类荧光化合物，按照纺织工业的常规染色过程染色，得到紫外荧光纤维。

CN101906696A公开了一种防晒光能布，其中包含一层颜料荧光色膏涂层，使吸收太阳光得转换对人体有益的特定波长光。

但是这些材料的制备过程复杂，或者使用的有机荧光物质对紫外线的吸收较弱从而发光较弱，而且单一有机荧光染料的对紫外光和热的稳定性较弱，导致耐疲劳性较差，经过一段时间后失去活性不能再起到防晒作用。

理论上，利用受体发色团吸收谱和供体荧光发射谱重叠区域的发色团间的能量转移可以来调节光激发波长和光发射颜色，但是现有技术还没有将此理论模型用于功能性复合颜料的调配中。利用能量转移，通过调节供受体之间光谱重叠的程度，可以实现二者的发光颜色按不同比例进行叠加，从而可以得到不同发光颜色的颜料。

针对现有技术中存在的缺陷，本发明旨在制备一种能将有害的紫外光转化为有益的特定波长的可见光，并显示非常好的光稳定性和室外耐久性的复合染色剂，使其能够广泛适用于纺织印染、油墨、清漆等多个领域，满足人们的普遍需求。

发明内容

针对以上的缺陷，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，提供了一种能将有害的紫外光转化为有益的特定波长可见光的复合染色剂，从而完成了本发明。

具体而言，本发明主要涉及两个方面。

第一方面，本发明涉及一种复合染色剂，所述复合染色剂包括聚合物基质、表面活性剂、发蓝光香豆素化合物、发绿光香豆素化合物和光稳定剂。

在本发明所述复合染色剂中，所述聚合物基质由苯乙烯类单体、烯腈类单体、丙烯酸酯类单体和磺酸基乙烯类单体共聚而成。

其中，以这四种单体的总摩尔量计，苯乙烯类单体的摩尔用量为30-50％、烯腈类单体的摩尔用量为10-30％、丙烯酸酯类单体的摩尔用量为5-10％，余量为磺酸基乙烯类单体。

例如，苯乙烯类单体的摩尔用量可为30%、35%、40%、45%或50%；烯腈类单体的摩尔用量可为10%、15%、20%、25%或30%；丙烯酸酯类单体的摩尔用量可为5%、7.5%或10%；

所述苯乙烯类单体为苯乙烯、甲基苯乙烯、异丙基苯乙烯中的任何一种；所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任何一种；所述的烯腈类单体为丙烯腈、3-戊烯腈、甲基丙烯腈中的任何一种；所述的磺酸基乙烯类单体为乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙磺酸中任何一种的钠盐、铵盐或钾盐。

在本发明所述复合染色剂中，所述发蓝光香豆素化合物为式(1)所示结构化合物：

其中Ar₁、Ar₂各自独立地选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、并四苯基、芴基、荧蒽基、苯并荧蒽基、二苯并荧蒽基、醋菲烯基、醋蒽烯基、苯并菲基、醋萘并苯并菲基、苝基、并五苯基、亚四苯基、联三萘基、苯并菲基、二苯并并四苯基、苯并蒽基、二苯并蒽基、苯并并四苯基、萘并芘基、苯并芘基、二苯并芘基、蒽并四苯基等中的任意一种，这些基团任选可带有取代基，所述取代基优选为C₁-C₄烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。

其中，所述发蓝光香豆素化合物优选为：