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 功能高分子染料在高新技术中的应用
http://tex.ttmn.com    发布时间:2006-11-15     文章出处:
 

 

    近年来,随着轻工业和材料工业的不断发展,对染料的开发不仅仅只局限于染料的制备上,更多地考虑其在高新技术领域的应用。传统的染料大部分都是小分子染料,然而小分子染料在染色时都是将颗粒状颜料分散于被染色的材料中,是一种物理过程,在染色的均一性、牢固程度和颜料利用率等方面都存在问题。

    同时,小分子染料不稳定,在高温下易分解,易挥发,耐溶解性差,不能满足材料器件化要求。功能高分子染料,是通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或侧链上而形成,具有高强度、易成膜性、耐溶剂性和可加工性以及对光强吸收性及强电荷迁移能力双重优越性。在功能高分子染料中,染料分子和被染材料的分子水平结合,使染料的用量大大减少,只要用极少量染料便可获得所需的颜色深度,且色泽更鲜艳,具有很高的耐迁移性、耐溶剂性和耐湿牢度。目前已有报道在纤维、塑料、涂料、油漆、食品、化妆品、医药、感光材料、军工和国民经济等领域中的应用研究。所以,功能高分子染料的开发应用是功能性高分子和染料化学的一个新领域。

  功能高分子染料的分类功能高分子染料按连接的高分子单体的性质可分为苯乙烯类、聚丙烯酸酯类、有机硅类等。

  按功能高分子染料连接的染料分子结构分为杂环、酚菁、螺吡喃、偶氮型高分子染料、甲烷型高分子染料以及噻嗪类、萘四甲酐类、卟啉类等。

  高分子染料的分子结构按发色体和高分子链的相对位置分为骨架式高分子染料和垂挂式高分子染料两大类,骨架式高分子染料是通过聚合方法合成,而垂挂式高分子染料通常由聚合物化学改性合成。

  功能高分子染料的制备按化学反应特性,高分子染料的合成方法可分为溶胶-凝胶法、聚合物化学改性法(官能团反应法)和单体聚合法(加成聚合法和缩合聚合法)。

  聚合物化学改性法聚合物化学改性法是利用现有高分子链上反应官能团与染料分子中可反应基团进行化学反应生成高分子染料的方法,含反应性基团的高分子化合物由于反应基团的亲电、亲核性不同而分为下述两类:高分子-N+E-发色体→高分子染料、高分子-E+N-发色体→高分子染料(其中,N为亲核基团,E为亲电基团)、Harvey等使用琼脂糖、葡萄糖、葡聚糖或丙烯酰胺聚合物作高分子骨架,与偶氮和葸醌的一氯或二氯三嗪染料进行化学连接合成彩色琼脂糖。Cop-per等曾采用各种化学改性合成高分子染料,如醋酸乙烯/N-乙烯基吡咯烷酮缩水甘油醚共聚物与含1-(N-正丙氨基)氨基蒽醌进行化学反应合成高分子染料;聚丙烯酰氯与1,4-二氨基蒽醌反应得到醇溶的彩色聚丙烯酰氯;丙烯酰氨基蒽醌与乙烯或丁二烯聚合物进行接枝加成聚合反应等。

  聚合物化学改性法制备高分子染料方法灵活易行,产品的性质可根据使用的发色体结构和用量进行控制,交联的聚合物色泽稳定,并能通过过滤等手段制得高纯产品。此方法合成的高分子染料在食品、医药、油漆及某些特殊领域(如动物标志、亲和色谱等)取得应用。

 
 
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