一种特殊荧光防伪材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种特殊荧光防伪材料及其制备方法和用途，所述荧光防伪材料包括式(I)所示的化合物、稳定剂和/或高分子树脂，本发明专利技术所述荧光防伪材料的制备过程中所涉及原料来源广泛，合成产率高，产物荧光性能稳定，可与商业油墨共混后直接打印，便于防伪标识的大规模应用与推广，具有广阔的应用前景。所述式(I)结构如下：

A special fluorescent anti-counterfeiting material and its preparation method and Application

The invention provides a special fluorescent anti-counterfeiting material and its preparation method and application. The fluorescent anti-counterfeiting material includes compounds, stabilizers and/or polymer resins shown in formula (I). The preparation process of the fluorescent anti-counterfeiting material of the invention involves a wide range of raw materials, high yield of synthesis, stable fluorescence property of the product, which can be directly printed after blending with commercial ink, and is convenient for anti-counterfeiting labels. The large-scale application and promotion of knowledge has broad application prospects. The formula (I) is structured as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种特殊荧光防伪材料及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种特殊荧光防伪材料及其制备方法和用途，属于有机荧光材料与防伪应用领域。
技术介绍
荧光防伪技术是当前货币、证件、票据、证券以及高档名牌商品等物品上广泛采用的一种防伪技术，其具有高通量、高辨识度、鉴别简单、安全性好等诸多特点，易于实现可见(overt)、隐蔽(covet)、司法鉴定(forensic)等多种模式或级别的防伪需求。在此基础上，结合标记示踪和信息技术，还可以实现防伪追踪(trackandtrace)与溯源。此外，将荧光材料制备成荧光油墨，通过印刷可实现防伪标识的大规模印制，成本低廉，有利于防伪技术的推广与应用。目前市面常见的荧光防伪材料，无论是短波(通常254nm激发)、长波(通常以365nm激发)、长-短双波长激发(254nm与365nm均可激发)荧光材料、还是红外(通常980nm激发或880nm激发)上转换荧光材料，其制备多以稀土为原材料，用上述材料制备的防伪标识多呈现隐蔽式防伪特征，即可见光下无明显特征，在紫外或红外激发下，如在450nm-650nm发光。使用时，通过特定荧光图案或特征的显现作为防伪鉴别的依据。但是，随着发光材料科学的迅速发展，尤其是量子点、钙钛矿点、碳点、石墨烯点、硅量子、共轭高分子、金属团簇及纳米粒子、有机金属框架化合物(MOF)等诸多荧光材料的相继出现，简单依赖于荧光图案显现的防伪特征均可以通过其它具有类似特征的荧光材料模仿或伪造，因此，传统荧光防伪的有效性和安全性面临着严重挑战。
技术实现思路
为了改善现有技术的不足，本专利技术提供一种荧光防伪材料，所述荧光防伪材料包括式(I)所示的化合物、稳定剂和/或高分子树脂；其中，所述R相同或不同，彼此独立地选自C1-12烷基、取代或未取代的C6-12芳基，取代或未取代的5-10元杂芳基；所述取代基的个数为1-5个，所述取代基为C1-10烷基、取代或未取代的C6-12芳基、取代或未取代5-10元杂芳基。优选地，所述R相同或不同，彼此独立地选自C7-11烷基、取代的苯基，取代或未取代的5-6元杂芳基；所述取代基的个数为1-5个，所述取代基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、金刚烷基、吡啶基、C1-3烷基取代或未取代的苯基。优选地，所述R相同或不同，彼此独立地选自C7-11烷基、取代的苯基，取代或未取代的吡啶基或吡咯基；所述取代基的个数为1-5个，所述取代基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、金刚烷基、吡啶基、C1-3烷基取代或未取代的苯基。根据本专利技术，所述R相同或不同，彼此独立地选自下述基团中的至少一种：优选地，所述R相同。根据本专利技术，所述稳定剂选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、葫芦[5]脲、葫芦[6]脲、葫芦[7]脲、葫芦[8]脲、葫芦[9]脲和葫芦[10]脲中的至少一种。根据本专利技术，所述高分子树脂选自醋酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、纤维素硝酸酯、纤维素硫酸酯、纤维素苯甲酸酯和纤维素肉桂酸酯等纤维素酯中的至少一种或选自甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种。根据本专利技术，所述式(I)所示化合物与稳定剂和/或高分子树脂的质量比为2.0％:1-10％:1，例如为3.0％:1-8％:1，如3.5％:1-6.5％:1，如4.0％:1-5.5％:1。根据本专利技术，所述荧光防伪材料的最大激发波长与最大发射波长均在可见光区(380-780nm)且极为接近(最大激发波长与最大发射波长差值小于等于50nm，优选的，小于等于20nm)，人眼难以辨别其激发光与发射光。根据本专利技术，所述荧光防伪材料的斯托克斯位移小于等于50nm，优选小于等于20nm。本专利技术还提供了上述荧光防伪材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：1)将式(I)所示化合物、稳定剂和/或高分子树脂溶解、分散到有机溶剂中混合均匀；2)去除步骤1)的混合体系中的溶剂，制备得到所述荧光防伪材料。根据本专利技术，步骤1)中，所述混合为室温下搅拌12-24h。根据本专利技术，步骤1)中，所述式(I)所示化合物与稳定剂和/或高分子树脂的质量比为2.0％:1-10％:1，例如为3.0％:1-8％:1，如3.5％:1-6.5％:1，如4.0％:1-5.5％:1。根据本专利技术，步骤1)中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、四氢呋喃(THF)、乙醇、丙二醇、正丁醇、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、氯仿、二氯甲烷、吡啶和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。所述有机溶剂的用量没有特别限定，可以与式(I)所示化合物、稳定剂和/或高分子树脂进行溶解和分散即可。根据本专利技术，步骤2)中，所述去除方法根据所选稳定剂和/或高分子树脂的不同，可选择使用旋转蒸发直接去除溶剂或通过水沉淀、洗涤、干燥获得固体粉末，经过研磨过筛，即可获得所述荧光防伪材料。本专利技术还提供上述荧光防伪材料的用途，其用于防伪领域，如用于货币防伪、票据防伪、证件防伪、文件防伪、艺术品防伪、包装防伪、商标防伪等领域。本专利技术还提供一种防伪方法，所述方法包括将上述的荧光防伪材料打印、印刷或涂敷在基材表面，也可以在基材成型过程中，掺杂在基材内，实现对基材的防伪处理。本专利技术还提供一种防伪制品，所述防伪制品包括上述的荧光防伪材料。根据本专利技术，所述防伪制品包括但不限于防伪膜、防伪纤维、防伪微粒、防伪油墨、防伪墨粉、防伪墨水、防伪涂料等。根据本专利技术，所述荧光防伪材料占防伪制品质量百分含量的大于0且小于35％，如0.1％、1.0％、2.0％、5.0％、10.0％、15.0％、20.0％、25.0％或30.0％。根据本专利技术，所述防伪制品可以用于制备防伪标识、防伪签名或防伪印章等。有益效果：1.本专利技术所述荧光防伪材料性质稳定，可以与商业油墨直接混合后得到防伪制品，且所述防伪制品可以进行的大规模印制，例如制备得到防伪标识，所得防伪标识不仅能采用紫外光激发显示隐藏特殊标识，还可以利用可见光激发显示其隐藏的特殊标识。而且由于所述式(I)所示化合物的最大激发波长与最大发射波长均在可见光区且极为接近，人眼很难通过颜色区分激发光与发射光，且所述荧光防伪材料的荧光性质对激发波长具有高度依赖性，利用上述性质，借助于人眼难以分辨而只有仪器可识别的可见光激发，利用不同激发波长下荧光特征的差异进行防伪信息的编码与读取，最终通过机读解码验证，从而实现“看似而非”的防伪效果。2.由于引入了本专利技术所述的荧光防伪材料，制备得到的防伪标识的光学性质更加复杂，隐含防伪信息更多更全面，仿制或逆向工程十分困难，以此制备的防伪标识的防伪安全级别更高。3.本专利技术所述荧光防伪材料的制备过程中所涉及原料来源广泛，合成产率高，产物荧光性能稳定，可与商业油墨共混后直接打印，便于防伪标识的大规模应用与推广，具有广阔的应用前景。术语定义和说明：术语“所述取代基的个数为1-5个”应理解为优选表示取代基的个数为1、2、3、4或5个。术语“C1-12烷基”应理解为优选表示具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个碳原子的直链或支链烃基，术语“C1-10烷基”应理解为优选表示具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的直链或支链烃基。所述烷基是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种荧光防伪材料，其中，所述荧光防伪材料包括式(I)所示的化合物、稳定剂和/或高分子树脂；

【技术特征摘要】
1.一种荧光防伪材料，其中，所述荧光防伪材料包括式(I)所示的化合物、稳定剂和/或高分子树脂；其中，所述R相同或不同，彼此独立地选自C1-12烷基、取代或未取代的C6-12芳基，取代或未取代的5-10元杂芳基；所述取代基的个数为1-5个，所述取代基为C1-10烷基、取代或未取代的C6-12芳基、取代或未取代5-10元杂芳基。2.根据权利要求1所述的荧光防伪材料，其中，所述R相同或不同，彼此独立地选自C7-11烷基、取代的苯基，取代或未取代的5-6元杂芳基；所述取代基的个数为1-5个，所述取代基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、金刚烷基、吡啶基、C1-3烷基取代或未取代的苯基。优选地，所述R相同或不同，彼此独立地选自C7-11烷基、取代的苯基，取代或未取代的吡啶基或吡咯基；所述取代基的个数为1-5个，所述取代基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、金刚烷基、吡啶基、C1-3烷基取代或未取代的苯基。3.根据权利要求1或2所述的荧光防伪材料，其中，所述R相同或不同，彼此独立地选自下述基团中的至少一种：优选地，所述R相同。4.根据权利要求1-3任一项所述的荧光防伪材料，其中，所述稳定剂选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、葫芦[5]脲、葫芦[6]脲、葫芦[7]脲、葫芦[8]脲、葫芦[9]脲和葫芦[10]脲中的至少一种。优选地，所述高分子树脂选自醋酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、纤维素硝酸酯、纤维素硫酸酯、纤维素苯甲酸酯和纤维素肉桂酸酯等纤维素酯中的至少一种或选自甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种。优选地，所述式(I)所示化合物与稳定剂和/或高分子树脂的质量比为2.0％:1-10％:1，例如为3.0％:1-8％:1，如...

【专利技术属性】
技术研发人员：田卫国，王舒，林江恒，张军，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，公安部第一研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11