[发明专利]四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂，其特征在于，所述的四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂为以下结构式1：本发明的目的在于提供一种四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂及其制备方法和应用，该方法简单，原材料价格低廉，工艺绿色环保。采用本发明的荧光增白剂处理后的重质碳酸钙粉体具有较高的白度、亮度，还具有较好的流动性和分散性，是一种增白和表面改性一体化的高性能荧光增白剂。

技术领域

本发明涉及荧光增白剂技术领域，具体涉及一种四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂及其制备方法和应用。

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。

重质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。重质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，但重质碳酸钙等粉体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、增亮重质碳酸钙粉体的荧光增白材料。因此，研究开发重质碳酸钙粉体荧光增白剂已成为重钙及相关行业重要研究内容之一。通过科技创新，拓展荧光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，本发明的目的在于提供一种四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂及其制备方法和应用，该四羧酸钙粉体荧光增白剂合成方法简单，原材料价格低廉，工艺绿色环保。通过测试四羧酸酸荧光增白剂的光学性能和对重质碳酸钙粉体荧光增白效果，可以明显看出该四羧酸荧光增白剂具有较强的紫外吸收性能、对重钙粉体具有较强的键合能力和显著的增白、增亮作用，处理后的碳酸钙粉体具有较高的流动性和分散性，兼具辅助表面改性作用，是一种高性能重钙粉体荧光增白、表面改性材料，具有极大的推广和应用空间。

具体来说，本发明的方案为：一种四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂，所述的四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂为以下结构式1：

同时本发明还公开了上述四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液加入到三聚氯氰水溶液中，在0～5℃条件下搅拌反应一段时间；

步骤2：调节步骤1的混合物pH值为3～4，然后将十四烷基二甲基叔胺溶液加入到步骤1的混合物中，在30～40℃的条件下反应一段时间；

步骤3：向步骤2的混合物中加入亚氨基二乙酸并维持反应体系pH为8～9，在80～90℃的条件下反应一段时间；

步骤4：冷却后加入无机盐，使四羧酸重质碳酸钙粉体荧光增白剂析出并收集；