三嗪基氨基二苯乙烯类荧光增白剂的高分子化改性及其性能研究

摘要

双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂广泛用于造纸、纺织、涂料、洗涤剂等工业。目前国内大多该类产品以VBL改性产品为主，属应用范围最广、产量最大的品种，但存在酸液排放大、泛黄点低、日晒牢度差、pH应用范围窄等诸多缺点。本文针对上述弊端，对传统三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂改性，合成出高分子型三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂以代替传统荧光增白剂。
　　 文中以三聚氯氰为主要原料，4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸（DSD酸）为母体基，选用二乙醇胺代替单乙醇胺，聚乙烯醇或聚己二酰二乙烯三胺代替另一种氨基化合物，合成聚乙烯醇或聚酰胺改性高分子荧光增白剂。聚乙烯醇改性荧光增白剂采用传统工艺路线即三聚氯氰先与DSD酸第一步缩合，然后与苯胺进行二步缩合，聚乙烯醇三步缩合，最后与二乙醇胺完成第四步缩合。平行试验确定最佳工艺参数为一步缩合：反应温度0～5℃，pH=5～6，反应时间150min；二步缩合：反应温度35～40℃，pH=6～7，反应时间90min；三步缩合：反应温度88～90℃，pH=7.5～8.5，反应时间180min；四步缩合：反应温度93～98℃，pH=8～9，反应时间120min。聚酰胺改性荧光增白剂同样采用传统工艺路线即三聚氯氰先与DSD酸第一步缩合，然后与苯胺进行二步缩合，聚己二酰二乙烯三胺三步缩合，最后与二乙醇胺完成第四步缩合，平行试验确定最佳工艺参数为一步缩合：反应温度0～5℃，pH值5～6，反应时间150min；二步缩合：反应温度35～40℃，pH值5.5～6.5，反应时间90min；三步和四步缩合：反应温度88～98℃，pH值6～7，反应时间180min。
　　 采用紫外-可见分光光度计、荧光光谱和红外光谱法对两种工艺路线合成的增白剂进行了结构和性能表征。红外光谱证实了预计产物的生成；紫外光谱显示与商用荧光增白剂相比高分子荧光增白剂中反式产物比例增加；荧光光谱显示经高分子化改性荧光增白剂的荧光量子产率增加。
　　 初步探讨了其应用工艺，在纸张涂布、洗涤剂以及织物涂布中进行应用并与商用荧光增白剂CI86进行比较。结果显示：改性高分子荧光增白剂的增白效果等性能特别是耐光牢度较C186有较大提高。
　　 在纸张表面施胶过程中施胶液添加0.2％的PVA-FWA，纸张白度从79提高到97左右，若添加0.2％的PPC-FWA，白度从79提高到95左右，同等条件下添加0.2％的CI86，白度只能提高到92左右，同时，施胶液中添加高分子荧光增白剂后，纸张的强度与耐光性得到明显提高。
　　 在洗涤剂中添加0.2％的PVA-FWA，织物白度可从78提高到108左右，添加0.2％的PPC-FWA，白度从78提高到105左右，同等条件下添加0.2％的CI86，白度只能提高到102左右，另外，洗涤剂中添加高分子荧光增白剂后，织物的耐光性也得到明显提高。
　　 在织物染色过程中染浴液添加0.2％的PVA-FWA，织物白度从80提高到98左右，若添加0.2％的PPC-FWA，白度从80提高到97左右，同等条件下添加0.2％的CI86，白度只能提高到94左右，同时，染浴液中添加高分子荧光增白剂后，织物的耐光性得到明显提高，但是其水洗牢度稍稍低于CI86。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

1 绪论

1.1引言

1.2荧光增白剂概述

1.2.1荧光增白剂的增白机理

1.2.2荧光增白剂的分子结构与分类

1.3荧光增白剂的研究进展

1.3.1荧光增白剂的发展简介

1.3.2荧光增白剂的现状及发展趋势

1.4选题的目的和意义

1.5主要研究内容

1.6创新点

2 实验部分

2.1所用试剂、仪器

2.2合成实验

2.2.1聚乙烯醇改性荧光增白剂的合成

2.2.2聚酰胺改性荧光增白剂的合成

2.3分析测试

2.3.1氨基值检测

2.3.2高分子荧光增白剂乳液性能测试

2.3.3光稳定性和顺—反式异构化的研究

2.3.4紫外光谱测定

2.3.5荧光光谱测定

2.3.6红外光谱测定

2.4应用实验

2.4.1荧光增白剂在纸张表面施胶中的应用

2.4.2荧光增白剂在洗涤剂中的应用

2.4.3荧光增白剂在织物印染中的应用

3 结果与讨论

3.1反应参数优化

3.2聚合物加入量对荧光增白剂产率的影响

3.3聚合物加入量对荧光增白剂乳液性能的影响

3.4反应机理

3.5结构性能表征

3.5.1紫外光谱

3.5.2荧光光谱

3.5.3红外光谱分析

3.6荧光增白剂的光学稳定性

3.7荧光失活机理分析

3.7应用实验

3.7.1荧光增白剂在纸张表面施胶中的应用

3.7.2荧光增白剂在洗涤剂中的应用

3.7.3荧光增白剂在织物印染中的应用

4 结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文