[發明專利]一種紫外線吸收劑、合成方法及其應用

有效

• 申請號: 202010750472.4
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111851065B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 祁珍明;王礦;沙德生;李開紅;王春霞;高大偉;馬志鵬
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: D06M13/447
• 分類號: D06M13/447;C07F9/6558;D06M101/06
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種紫外線吸收劑、合成方法及應用，合成方法為：首先將乙醇胺和BPTCD加入到有機溶劑中，升溫合成BTDA?ETA；接著將BTDA?ETA和三聚氯氰在0℃的有機溶劑中反應合成TCT?BTDA?ETA；然后將TCT?BTDA?ETA和HEDP在有機溶劑中混合均勻，升溫至45?55℃，合成紫外線吸收劑。本發明的紫外線吸收劑合成工藝簡單、成本低，該紫外線吸收劑不僅具有優良的抗紫外性能，還具有阻燃性能，適合用于棉織物的整理，與其他單一性能的整理劑相比，具有更好的實用性，可同時解決兩方面的問題，具有良好的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種紫外線吸收劑、合成方法及其應用，屬于紫外線吸收劑技術領域。

背景技術

紫外線是波長在180～400nm的電磁波。適量的紫外輻射具有殺菌作用，并能促進維生素D的合成，有利于人體健康，但過量的紫外線對人體十分有害。現代科學研究表明，紫外線對人體的有害影響要遠大于它的有利作用，過量的紫外線輻射會誘發皮膚病，甚至皮膚癌，亦會引起白內障并降低人體的免疫功能。因此，紫外線的防護越來越為人們所關注。

紫外線吸收劑是一類能夠強烈地選擇性吸收高能量紫外光并進行能量轉換，以熱能或無害的低輻射形式將能量釋放或消耗的物質，廣泛應用于高分子材料、紡織品加工及其他領域。目前常用的紫外線吸收劑主要有二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類、取代丙烯腈類等等。但每類紫外線吸收劑都有不足之處，例如：二苯甲酮類的抗紫外效果雖然良好，但由于成本較貴限制了其發展應用，而且易使制品顯黃色，同時與高分子聚合物相容性較差，用途較小；苯并三唑類能夠較強地吸收300～400nm波長范圍的紫外光線，但對400nm以上的可見光部分幾乎無吸收；水楊酸脂類雖然價格低廉，但吸收波長范圍比較窄，而且對紫外線的吸收能力較弱。

另一方面，棉織物因具有良好的透氣性和舒適性，廣泛用于服裝面料。但是，由于棉纖維的主要成分是纖維素，是由葡萄糖為基本結構單元重復而成的，結構較為簡單，因此具有易燃性，在使用方面具有巨大的安全隱患。據全世界數據統計顯示，因紡織品導致的燃燒或燃燒加劇的案例所占比例達到50％以上。因此，研究出高效耐久的棉用阻燃劑對人類的發展以及生活具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種紫外線吸收劑，其具有優良的抗紫外性能，并且兼具優良的阻燃性。

本發明的另一目的在于提供上述紫外線吸收劑的合成方法。

技術方案

一種紫外線吸收劑，其分子結構式如下所示：

上述紫外線吸收劑的合成方法，包括如下步驟：

(1)制備BTDA-ETA(3,3'4',4-二苯甲酮四羧酸二酐-乙醇胺):

將乙醇胺和BPTCD(3,3'4',4-二苯甲酮四羧酸二酐)加入到有機溶劑中，在氮氣氛圍下，升溫至115-125℃，攪拌反應10-15h，冷卻后加入去離子水將溶于有機溶劑的反應產物析出沉淀出來，然后分別用去離子水和乙醚清洗干凈，將得到的固體干燥，即為BTDA-ETA；

(2)制備TCT-BTDA-ETA(三聚氯氰-3,3'4',4-二苯甲酮四羧酸二酐-乙醇胺)：

將BTDA-ETA和三聚氯氰在0℃的有機溶劑中混合均勻，然后加入縛酸劑，調節反應過程中的pH為6-7，攪拌反應3-6h后，過濾除去反應液中的固體，然后往反應液中加入去離子水，混合均勻后得到沉淀，分別使用去離子水和乙醚離心清洗沉淀，然后烘干，得到TCT-BTDA-ETA；

(3)HEDP-TCT-BTDA-ETA(羥基乙叉二膦酸-三聚氯氰-3,3'4',4-二苯甲酮四羧酸二酐-乙醇胺)的合成：