[发明专利]一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用，该吗啉基多用途荧光增白剂具有较强的紫外吸收性能、对碳酸钙粉体填充料表面离子具有较强的键合力和显著的增白效果，同时，还兼具表面活化作用，处理后的碳酸钙填充料具有较好的流动性和分散性，且制备方法简单，原材料价格低廉，工艺绿色环保。属于荧光增白剂技术领域。所述的吗啉基多用途荧光增白剂结构式如下：该吗啉基多用途荧光增白剂用于碳酸钙粉体填充料荧光增白和表面活化。

技术领域

本发明属于荧光增白剂技术领域，尤其是一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用。

背景技术

我国在“十二五”新材料发展规划中将开发与资源、环境协调的新材料作为主要考核指标，通过开发新材料解决资源短缺问题。我国已经形成了比较完善的材料科技体系，在某些新材料领域内具有明显的资源优势和技术优势，但总体自主创新能力还比较薄弱，具有自主知识产权的新材料产品及技术还比较少，尤其是在重质碳酸钙粉体荧光增白材料方面创新性不足。

荧光增白剂具有很高的光量子产率，对被处理的基质能有效地增白、増艳。荧光增白剂分子具有较大的共轭体系，能够吸收波长范围在300～400nm左右的紫外光，并发射出波长范围在420～450nm左右的蓝色荧光，从而弥补了基质中由于蓝光缺失而造成的视觉上的泛黄。通过弥补蓝光使人感到被处理的基质更亮洁、更鲜艳。荧光增白剂被广泛地用于造纸、纺织、洗涤剂、塑料、油墨、皮革、紫外吸收剂、显影剂等诸多领域，市场需求巨大。

碳酸钙作为最大的无机填料，由于原料广、价格低、无毒等优点，被广泛应用于电缆料、合成革、聚乙烯薄膜，泡沫塑料、塑料管材、纸张等制品的填充料或原料。碳酸钙粉体作为最大填充材料，人们对其白度和光泽度均有较高要求，市场上有众多塑料、造纸和洗涤剂等专用荧光增白剂，但能与碳酸钙和有机材料结合并有效增白碳酸钙粉体填充料的荧光增白剂却不多见，市场需求迫切、巨大。

碳酸粉体表面具有游离钙离子和羟基，市场上现有的荧光增白剂产品很难有效与粉体表面离子或基团发生有效键合或表面吸附，因此缺乏能有效增白碳酸钙粉体填充料的增白材料。因此，开发碳酸钙粉体填充料增白剂已成为碳酸钙及相关行业重要研究内容之一。通过科技创新，拓展增白剂的应用领域和市场竞争力，对于节能减排、构建和谐会具有非常重要的意义。

发明内容

针对上述不足，本发明旨在提供一种吗啉基多用途荧光增白剂及其制备方法与应用，该吗啉基多用途荧光增白剂具有较强的紫外吸收性能、对碳酸钙粉体填充料表面离子具有较强的键合力和显著的增白、增亮效果，同时，还兼具表面活化作用，处理后的碳酸钙填充料具有较好的流动性和分散性，且制备方法简单，原材料价格低廉，工艺绿色环保。

为了实现上述技术效果，本发明提供的技术方案是这样的：一种吗啉基多用途荧光增白剂，所述的吗啉基多用途荧光增白剂结构式如下：

一种如上所述的吗啉基多用途荧光增白剂的制备方法，依次包括下述步骤：

步骤1：将1份摩尔量的DSD酸水溶液中，反应1.5～2h；

步骤2：将2份摩尔量的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶液滴加至步骤1所得的混合溶液中，反应9～10h；

步骤3：将2份摩尔量的吗啉加至步骤2所得的混合溶液中，反应7～8h；

步骤4：冷却后加入无机盐，使吗啉基多用途荧光增白剂析出并收集。

优选地，所述的DSD酸水溶液的pH值为7～8。

优选地，所述的步骤1的反应温度为0～5℃。

优选地，所述的步骤2的反应温度为30～40℃，pH为3～4。

优选地，所述的步骤3的反应温度为80～90℃，反应pH条件为8～9。