[发明专利]一种端羟基聚醚型高分子荧光染料及其合成方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种荧光染料及其制备方法，具体地说是一种端羟基聚醚型高分子荧光染料及其合成方法。

二、背景技术

高分子染料是通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或悬挂于侧链上而形成的有色高分子聚合物。它具有高分子材料的高强度、耐溶剂、耐热、耐迁移、易成膜和可加工性等特性，并具有有机小分子染料对光的强吸收性和发色性能。近年来，随着彩色聚氨酯、聚酯等新材料开发工作的逐步深入，为克服小分子有机染料易发生迁移和耐溶剂萃取性差等缺陷，使染料与聚氨酯之间形成化学键相连的结构成为重要的研究方向。因此，制备具有端羟基结构高分子荧光染料的研究逐渐引起人们关注。如美国发明专利US6794420B2通过一系列反应合成了以蒽醌为生色基团的端羟基聚醚型高分子染料。这种高分子染料用于彩色聚氨酯泡沫材料的生产，取得满意的效果。陈柳生等(陈柳生，杜金环，王艳乔.一种聚醚型芳香偶氮高分子染料.感光科学与光化学.1985，(3)：6-12)从对N，N-二甲基苯胺出发，经重氮化和偶联反应，再与环氧氯丙烷缩合制备单体，最后用阳离子聚合法得到侧链悬挂聚醚型芳香偶氮高分子染料-聚(对-N，N-二甲氨基偶氮苯基)缩水甘油醚.庞孝轶等(庞孝轶，辛忠，戴干策.聚合色素的研究.XI.蒽醌型聚酯色素的合成与可加工性.功能高分子学报，1998，11(3)：335-360)分别合成1，5-二(β-羟乙基)氨基蒽醌、1，4-二(β-羟乙基)氨基蒽醌，与BHET进行共缩聚合成了相应的蒽醌型聚酯色素。但以上高分子染料均不具有荧光性能，仅可满足材料的着色要求。

三、发明内容

本发明旨在提供一种端羟基聚醚型高分子荧光染料及其合成方法，所要解决的技术问题是赋予高分子染料着色性能的同时使其具有荧光性能，且具有很好的耐紫外光稳定性。

分散荧光黄8GFF(C.1.分散黄82)是一种重要的香豆素类荧光染料，化学名称为3-(2-苯并咪唑基)-7-(二乙氨基)香豆素。由于其分子结构中同时存在苯并咪唑基和氨基等取代基，与香豆素的内酯环形成“推-拉”电子体系，赋予其强烈的黄绿色荧光。

本发明以分散荧光黄8GFF为基础染料，经与均苯四甲酸二酐(PMDA)缩合制备中间体，再与聚乙二醇(PEG)进行酯化制备端羟基聚醚型高分子荧光染料。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明端羟基聚醚型高分子荧光染料，其化学结构式如下：

其中n表示聚合度，本发明中即为使用的聚乙二醇的平均聚合度，n为13、22或45。

本发明端羟基聚醚型高分子荧光染料的合成方法，是以分散荧光黄8GFF为基础染料，包括缩合、酯化、分离、洗涤和干燥各单元过程，其特征在于：

所述缩合是以DMF为溶剂，将分散荧光黄8GFF与均苯四甲酸二酐按1∶4-6的摩尔比混合，搅拌下于70-90℃反应1.5-2.5小时得到8GFF-PMDA缩合中间体；

所述酯化是以DMF为溶剂，以浓硫酸为催化剂，将步骤a制备的8GFF-PMDA缩合中间体与PEG按1∶0.08-0.30的质量比混合后在搅拌下于130-150℃反应4-6小时；所述催化剂与8GFF-PMDA缩合中间体的摩尔比为3-5∶1。

所述PEG为PEG600、PEG1000或PEG2000。

具体操作步骤如下：

a、以DMF为溶剂，将分散荧光黄8GFF与均苯四甲酸二酐按1∶4-6的摩尔比混合，搅拌下于70-90℃反应1.5-2.5小时，反应完成后经DMF洗涤、过滤和干燥得到8GFF-PMDA缩合中间体；

b、以DMF为溶剂，以浓硫酸为催化剂，将步骤a制备的8GFF-PMDA缩合中间体与不同分子量的PEG按1∶0.08-0.30的质量比混合后在搅拌下于130-150℃反应4-6小时，反应结束后降温至45-55℃，用碳酸钠饱和溶液调节反应液的pH值为7，加入甲醇析出产物；所述催化剂与8GFF-PMDA缩合中间体的摩尔比为3-5∶1；

c、所得产物依次经去离子水洗涤、过滤和干燥后得到端羟基聚醚型8GFF-PMDA-PEG高分子荧光染料。

按照本发明提出的方法制备的端羟基聚醚型8GFF高分子荧光染料，具有荧光强度高、耐紫外光稳定性好等优点，用于生产彩色聚酯与聚氨酯材料时，不易被溶剂萃取。

四、附图说明