一种工商管理用荧光防伪油墨及其制备方法技术

技术编号:20088238 阅读:232 留言:0更新日期:2019-01-15 07:23
本发明专利技术属于防伪油墨技术领域,具体涉及一种工商管理用荧光防伪油墨及其制备方法。本发明专利技术以柠檬酸为碳源、以1,1,1,3,3,3‑六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐为掺杂剂制备出高荧光强度的杂化碳量子点,可用于制备防伪油墨,利用工商管理部门打击假冒伪劣产品;另外本发明专利技术采用氨基硫脲作为荧光稳定剂,延长了防伪油墨的货架期,提供了市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种工商管理用荧光防伪油墨及其制备方法
本专利技术属于防伪油墨
,具体涉及一种工商管理用荧光防伪油墨及其制备方法。
技术介绍
随着社会主义市场经济的发展,我国社会经济生活发生了很大的变化,但是由于社会法制的不健全和市场的不规范,形成了中国特有的假冒伪劣市场,严重危害了消费者的权益和正规厂家的合法利益。严重扰乱了社会经济秩序,成为阻碍我国经济健康发展的一股浊流,影响到我国社会主义市场经济体制的建立。假冒伪劣产品不仅损坏了消费者的权益,而且极大增加了国家工商管理局对产品的监管难度。作为防伪手段的一种,荧光油墨印刷图文在可见光下无色或色浅,只有在紫外光下才能产生特征的荧光而呈现出不同的颜色、稳定性好、印刷方便、成本低、识别方便、可靠性高以及隐蔽性好能防扫描伪造、彩色复印伪造等优势而深受人们的青睐,成为各国纸币、有价证券、商标的首选防伪技术,荧光防伪油墨的研究逐渐的成为人们研究的焦点。CN102993219B中以2-苯并咪唑喹啉类的锌配合物为荧光颜料制备出了一种紫外荧光防伪油墨,但该荧光颜料使用的配体2-苯并咪唑喹啉类化合物合成步骤较为繁琐,且配合物类产品稳定性较差;发光量子点具有优异的光电性能,作为一种最新型的荧光材料,与传统的有机金属配合物染料分子相比具有多种优势,如激发光谱宽并且连续分布,发射光谱单色性好,稳定性高;武汉大学周奕华课题组分别研发了包含石墨烯量子点(CN106752380A)或碳量子点(CN107057463A)的水溶性紫外荧光防伪油墨,其制备量子点过程中需200℃的高温反应,其制备出量子点发光性能较差,需要添加大量的石墨烯量子点或碳量子点作为防伪油墨的发光材料,不利于消费者和工商管理人员打击假冒伪劣产品;而且碳量子点容易发生团聚现象而使荧光强度降低(CN107057463A中实施例7)。所以如何对碳量子点进行改性,克服碳量子点易团聚、荧光强度低,并提供一种建议方便的碳量子点是目前研发中的重点方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中碳量子点易团聚、荧光强度低的缺点,提供一种新型杂化碳量子点作为防伪油墨用荧光剂;本专利技术以柠檬酸为碳源、以1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐为掺杂剂制备出高荧光强度的杂化碳量子点,可用于制备防伪油墨,利用工商管理部门打击假冒伪劣产品;另外本专利技术采用氨基硫脲作为荧光稳定剂,延长了防伪油墨的货架期,提供了市场竞争力。根据本专利技术的第一个方面,本专利技术提供了一种杂化碳量子点的制备方法,包括如下步骤:。1)去离子水中加入柠檬酸、1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐搅拌分散均匀,然后加入氢氧化钠调节体系pH至10-11得杂化碳量子点前驱体溶液;2)将杂化碳量子点前驱体溶液转移至不锈钢高压反应釜中,在230-240℃下反应5-9h;3)反应结束后将反应液转移至浓缩釜中,在60-70℃下减压将去离子水浓缩至干,加入甲醇搅拌均匀后在40-50℃下超声12-24h,超声结束后加入纯化水精馏去除甲醇得杂化碳量子点粗品水溶液;本专利技术高压反应结束后未直接进行纯化,而是采用甲醇溶液超声对量子点进行重整,克服了量子点积聚现象;4)将杂化碳量子点粗品水溶液采用孔径为0.8微米的聚醚砜滤膜离心得一次滤液,然后对一次滤液采用孔径为0.1微米的聚醚砜滤膜离心得二次滤液;5)将二次滤液采用截留分子量为1000的透析膜透析,对所得溶液进行冻干得杂化碳量子点。优选的,步骤1)中柠檬酸与1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐的重量比为1:0.3-2.0;进一步优选为1:1.2;本专利技术采用柠檬酸为碳源、以1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐为杂化剂,使制备出的杂化碳量子点荧光强度显著增强,而且增强了水溶性。本专利技术采用1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐作为改性剂,提供了氮源、磷源、硼源、氟源等四种元素,可有效钝化碳量子点表面的缺陷,改善了碳量子点的荧光强度和水溶性,无需加入其它有机表面钝化剂;根据本专利技术的另一个方面,本专利技术提供了一种杂化碳量子点的用途,作为荧光剂用于制备防伪油墨。优选的,所述防伪油墨按照重量份数计算,包括以下成分:水性醇酸树脂35-38重量份、水性丙烯酸环氧乳液18-20重量份、丙二醇6-9重量份、纯化水90-100重量份、杂化碳量子点3-5重量份、三乙醇胺4-6重量份、分散剂3-5重量份;优选的,所述防伪油墨中还包括0.8-1.2重量份的氨基硫脲;氨基硫脲在防伪油墨中起到了稳定剂的作用,延长了防伪油墨的有效期;优选的,所述分散剂为SN-5040型丙烯酸钠盐或聚羧酸钠盐型分散剂OS-5040;根据本专利技术的另一个方面,本专利技术提供了一种防伪油墨的制备方法:将丙二醇、纯化水和氨基硫脲加入到反应釜中,升温至60-70℃,分批加入水性醇酸树脂;待水性醇酸树脂完全溶解后降温至30-40℃加入水性丙烯酸环氧乳液、杂化碳量子点、三乙醇胺和分散剂搅拌均匀后降温至室温得防伪油墨。本专利技术技术方案具有如下有益效果:1)本专利技术制备的杂化碳量子点相对于单纯碳量子点荧光强度高,制备成的防伪油墨利于工商管理部门进行防伪监管;2)本专利技术制备的杂化碳量子点可用于制备水性防伪油墨,绿色环保;3)本专利技术采用氨基硫脲作为防伪油墨的荧光稳定剂,制备出的防伪油墨在2年内荧光强度仅下降1%以内。附图说明图1为不同1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐掺杂量下获得的杂化碳量子点在365nm激发波长下的荧光强度图;图2为杂化碳量子点溶液分别在自然光下和365nm紫外光下的颜色;图3为杂化碳量子点溶液的紫外扫描图;图4为杂化碳量子点在300-480nm激发波长下荧光发射光谱图;图5为杂化碳量子点进行傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图;图6为杂化碳量子点的透射电镜扫描图;图7为防伪油墨在不同放置时间的荧光发射光谱图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式,对本专利技术进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本专利技术的范围。水性丙烯酸环氧乳液来自于上海久优化工科技有限公司,型号为WE-9561;水性醇酸树脂来自于广东顺德大地缘新材料有限公司,牌号为DRDSE560的水性环氧硅丙改性醇酸树脂;实施例1一、制备杂化碳量子点,包括如下步骤:1)500ml去离子水中加入柠檬酸1.0g、不同重量的1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐搅拌分散均匀,然后加入氢氧化钠调节体系pH至10-11得杂化碳量子点前驱体溶液;2)将杂化碳量子点前驱体溶液转移至不锈钢高压反应釜中,在230-240℃下反应5-9h;3)反应结束后将反应液转移至浓缩釜中,在60-70℃下减压将去离子水浓缩至干,加入150ml甲醇搅拌均匀后在40-50℃下超声12-24h,超声结束后加入300ml纯化水精馏去除甲醇得杂化碳量子点粗品水溶液;4)将杂化碳量子点粗品水溶液采用孔径为0.8微米的聚醚砜滤膜离心得一次滤液,然后对一次滤液采用孔径为0.1微米的聚醚砜滤膜离心得二次滤液;5)将二次滤液采用截留分子量为1000的透析膜透析,对所得溶液进行冻干得杂化碳量子点。二、荧光强度测试:采用荧光分光光度计(F-700本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种杂化碳量子点的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)去离子水中加入柠檬酸、1,1,1,3,3,3‑六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐搅拌分散均匀,然后加入氢氧化钠调节体系pH至10‑11得杂化碳量子点前驱体溶液;2)将杂化碳量子点前驱体溶液转移至不锈钢高压反应釜中,在230‑240℃下反应5‑9h;3)反应结束后将反应液转移至浓缩釜中,在60‑70℃下减压将去离子水浓缩至干,加入甲醇搅拌均匀后在40‑50℃下超声12‑24h,超声结束后加入纯化水精馏去除甲醇得杂化碳量子点粗品水溶液;4)将杂化碳量子点粗品水溶液采用孔径为0.8微米的聚醚砜滤膜离心得一次滤液,然后对一次滤液采用孔径为0.1微米的聚醚砜滤膜离心得二次滤液;5)将二次滤液采用截留分子量为1000的透析膜透析,对所得溶液进行冻干得杂化碳量子点。

【技术特征摘要】
1.一种杂化碳量子点的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)去离子水中加入柠檬酸、1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐搅拌分散均匀,然后加入氢氧化钠调节体系pH至10-11得杂化碳量子点前驱体溶液;2)将杂化碳量子点前驱体溶液转移至不锈钢高压反应釜中,在230-240℃下反应5-9h;3)反应结束后将反应液转移至浓缩釜中,在60-70℃下减压将去离子水浓缩至干,加入甲醇搅拌均匀后在40-50℃下超声12-24h,超声结束后加入纯化水精馏去除甲醇得杂化碳量子点粗品水溶液;4)将杂化碳量子点粗品水溶液采用孔径为0.8微米的聚醚砜滤膜离心得一次滤液,然后对一次滤液采用孔径为0.1微米的聚醚砜滤膜离心得二次滤液;5)将二次滤液采用截留分子量为1000的透析膜透析,对所得溶液进行冻干得杂化碳量子点。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中柠檬酸与1,1,1,3,3,3-六(二甲氨基)二磷腈四氟硼酸盐的重量比为1:0.3-2.0。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中柠檬酸与1,1,1...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐哲
申请(专利权)人:淄博职业学院
类型:发明
国别省市:山东,37

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