一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法技术

本发明专利技术提供了一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法，它包括如下步骤：使用激光辐照聚合物，即得线型多烯类颜料；所述聚合物为可脱除侧基的聚合物树脂。该方法中，使用激光发射器发射特定波长和能量的激光辐照聚合物树脂，能得到线型多烯类颜料类胡萝卜素，其中，聚合物树脂为氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，而聚氯乙烯类聚合物为最优聚合物，制备多烯类颜料类的效果最佳。在聚合物中添加增塑剂对结果没有影响。本发明专利技术制备方法可以使聚合物板材表面发生颜色变化，因此该方法还可用于聚合物材料彩色标记领域，开阔了激光辐照聚合物树脂的应用范围，具备良好的经济效益，非常适合工业化生产应用。

A method of preparing linear polyene pigments by laser irradiation of polymer resin

【技术实现步骤摘要】
一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法
本专利技术涉及一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法。
技术介绍
激光与聚合物之间的相互作用是近年来的研究热点。利用激光辐照聚合物，可以产生热效应、光效应，使聚合物发生分解，生成其他化学物质。受此启发，激光直写技术、激光刻蚀技术作为微加工方法广泛的应用于激光标记、激光直接成型、激光诱导石墨烯、选择性激光烧结等方面。一般说来，聚合物树脂都含有碳元素，经过激光辐照后，聚合物树脂会发生熔融，气化，重结晶等现象，进而生成不同类型的含碳物质，如石墨烯，无定形碳等。但是对于波长较大的激光来说，其激光光子的能量不足以使得聚合物树脂发生断链反应。因此，选择合适的激光条件，利用激光的光热效应在聚合物树脂上制备特殊结构的化学物质值得进一步研究。线性多烯分子是含π电子共轭双键的一类一维线性链状分子，也称直链多烯分子。包括聚乙炔等长链分子和类胡萝卜素等短链分子。它是研制高速光开关、干电池、分子导线等的光电材料。短链多烯分子类胡萝卜素是重要的天然色素，因此是一种多烯类颜料，它不仅具有抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老等功效，其在生物学上的光采集、光防护功能也是其他分子不能代替的。目前报道的制备具有一维π-共轭结构的线型多烯的主要方法包括：1.热降解具有易于除去侧基的聚合物；2.微生物酶反应；3.由小分子自下而上的有机合成来制备。然而，这些生成多烯类颜料的方法或多或少地存在复杂的制备过程和苛刻实验条件。因此，研究一种可以简单制备多烯类颜料的方法具有重要意义。目前，尚未见本专利技术通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法，它包括如下步骤：使用激光辐照聚合物，即得线型多烯类颜料；所述聚合物为可脱除侧基的聚合物树脂。进一步地，所述线型多烯类颜料为类胡萝卜素；和/或，所述聚合物为带有侧基的饱和碳链聚合物树脂。进一步地，所述聚合物选自卤化聚烯烃、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺，或者包括至少一种前述聚合物的组合；优选地，所述卤化聚烯烃为氯化聚烯烃。进一步地，所述聚合物选自氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺，或者包括至少一种前述聚合物的组合；优选地，所述聚合物选自氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯；更优选地，所述聚合物为聚氯乙烯。进一步地，所述聚合物是任意形态的聚合物制品；和/或，所述聚合物制品为含有增塑剂的聚合物；优选地，所述聚合物制品为粉末、片材、板材、棒材或者任意形状的聚合物制品。进一步地，所述激光为连续激光或脉冲激光；和/或，所述激光选自近红外激光、绿激光、紫外激光、CO2激光、准分子激光中的一种或两种以上的组合；优选地，所述激光选自近红外激光或CO2激光。进一步地，所述近红外激光的波长为1064nm；和/或，所述CO2激光的波长为9.3～10.6μm。进一步地，所述脉冲激光的频率为10～100kHz；优选地，所述脉冲激光的频率为20～100kHz；更优选地，所述脉冲激光的频率为50kHz。进一步地，所述激光的功率为1mW～50W；和/或，所述辐照时，激光的扫描速度为1mm/s～4000mm/s。进一步地，所述激光的功率为3W～15W；和/或，所述辐照时，激光的扫描速度为1000mm/s；优选地，所述激光的功率为9～15W；和/或，所述激光的频率为50kHz。本专利技术提供了一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法，该方法中，使用激光发射器发射特定波长和能量的激光辐照聚合物树脂，能够得到线型多烯类颜料——类胡萝卜素，其中，聚合物树脂为氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，而聚氯乙烯类聚合物为最优聚合物，制备多烯类颜料类的效果最佳。同时，试验结果表明在这些聚合物中添加增塑剂对结果没有影响。本专利技术制备线型多烯类颜料的方法可以使聚合物板材表面发生颜色变化，因此该方法还可用于聚合物材料彩色标记领域，开阔了激光辐照聚合物树脂的应用范围，具备良好的经济效益，非常适合工业化生产应用。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1为实施例39制备的线型多烯类颜料的拉曼光谱。图2为实施例52不同条件下激光辐照聚氯乙烯-A制备的线型多烯类颜料，激光发射器为脉冲式CO2激光器；波长为9.3μm；打标速度(激光的扫描速度)1000mm/s；该激光器的总能量(功率)为30W，纵坐标表示激光能量(功率)以百分比，如：30％代表激光能量为9W；横坐标为激光频率，如：60k表示激光频率为60kHz。具体实施方式本专利技术具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。氯化聚乙烯：中隆石化，135A130A，氯含量35％。氯化聚丙烯：东洋化成，DX-526P，氯含量32％。聚氯乙烯：齐鲁石化，S-1000(密度：1.38g/cm3)。氯化聚乙烯-A：中隆石化，135A125C，氯含量35％。其中增塑剂为氯化石蜡，含量为10％。氯化聚丙烯-A：东洋化成，DX-259M，氯含量32％。其中增塑剂为氯化聚丙烯蜡，含量为5-8％。聚氯乙烯-A：齐鲁石化，S-1500(密度：1.38g/cm3)。其中增塑剂为邻苯二甲酸酯DOP，含量为6-12％。聚氯乙烯-B：齐鲁石化，H-3200(密度：1.38g/cm3)。其中增塑剂为环氧大豆油，含量为20％。聚苯乙烯：独子山石化，GPPS-500(密度：1.04g/cm3；熔体流动速率：5g/10min，200℃，5Kg；热变形温度：89℃)。聚甲基丙烯酸甲酯：南通丽阳压克力塑料，MF-001(密度：1.19g/cm3；熔体流动速率：2.5g/10min，230℃，3.8Kg)。实施例1、通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法首先，将氯化聚乙烯树脂经注塑机注塑成塑胶板材，注塑温度为190℃。将制备好的氯化聚乙烯板材放置于60℃的鼓风烘箱中4h去除内应力。采用以下条件对上述塑胶板材进行激光辐照：脉冲式近红外激光器，激光波长为1064nm，打标速度(激光的扫描速度)为1000mm/s，激光能量(激光功率)为3W，激光频率为50kHz。实施例2、通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法，其特征在于：它包括如下步骤：使用激光辐照聚合物，即得线型多烯类颜料；所述聚合物为可脱除侧基的聚合物树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过激光辐照聚合物树脂制备线型多烯类颜料的方法，其特征在于：它包括如下步骤：使用激光辐照聚合物，即得线型多烯类颜料；所述聚合物为可脱除侧基的聚合物树脂。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述线型多烯类颜料为类胡萝卜素；和/或，所述聚合物为带有侧基的饱和碳链聚合物树脂。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述聚合物选自卤化聚烯烃、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺，或者包括至少一种前述聚合物的组合；
优选地，所述卤化聚烯烃为氯化聚烯烃。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述聚合物选自氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺，或者包括至少一种前述聚合物的组合；
优选地，所述聚合物选自氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯；更优选地，所述聚合物为聚氯乙烯。


5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于：所述聚合物是任意形态的聚合物制品；和/或，所述聚合物制品为含有增塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，张集海，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51