【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于防伪油墨，具体涉及一种基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨及其制备方法和应用。
技术介绍
1、室温磷光油墨是一种新型的发光油墨，它具有较高发光效率和长寿命，可以应用于许多领域，如加密防伪、光电材料与器件、生物医学、光电子学、化学分析等。相比如荧光油墨等常规发光油墨，室温磷光油墨增加了发光时间维度的复杂性，可进一步提高加密防伪的信息储存容量与防伪复杂性，提升了防伪的可靠性与伪造难度。
2、目前室温磷光(rtp)材料主要可分为有机金属复合物和无金属有机化合物两大类。有机金属复合物需要将重金属引入室温磷光材料以提高磷光发射效果，但所添加的重金属资源有限价格昂贵且对环境有害。而无金属有机rtp材料克服了部分金属rtp材料的缺点，同时展现出很多的优点，比如成本低，环境友好，生物相容性和稳定性好，易加工等。
3、然而，无金属有机分子三线态激子在高温、水和氧气等环境中的非辐射跃迁和猝灭，导致磷光失活显著。因此需要构建染料分子的刚性外部环境以抑制三线态激发态回到基态的非辐射失活过程，同时隔绝外部氧气和水，以降低三重态的非辐射猝灭。目前，主流构建刚性外部环境的方式，主要依赖于聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等合成类高分子聚合物，其原料往往不可持续，甚至不可降解。基于生物基天然分子或其衍生物，构筑刚性外部网络，以提高磷光染料分子的发光时长与强度，制备环境友好型发光油墨及发光材料，仍有较大研究空间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基
2、本专利技术的目的还在于提供上述室温磷光油墨的制备方法。
3、本专利技术的最后一个目的在于提供上述室温磷光油墨在作为或制备防伪油墨、防伪标志、发光元器件或发光材料中的应用。
4、本专利技术的上述第一个目的通过以下技术方案来实现：一种基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，主要由以下质量份配比的原料制成：
5、芳香族磺酸或其盐类 0.01～0.5
6、生物基分子 1～10
7、水或水性溶剂 40～300
8、更佳地：本专利技术提供的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，主要由以下质量份配比的原料制成：
9、芳香族磺酸或其盐类 0.5
10、生物基分子 5
11、水或水性溶剂 300。
12、通过改变成分与配比，可以调控磷光油墨的不同发光时长。
13、在该基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨中：
14、可选地，所述芳香族磺酸或其盐类包括但不限于芳香烃类的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类。
15、可选地，所述芳香烃类的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类包括但不限于苯、甲苯、联苯、萘、蒽、菲或芘的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类。
16、进一步地，所述芳香族磺酸或其盐类包括但不限于所述芳香族磺酸或其盐类为苯磺酸或其盐、苯二磺酸或其盐、2-萘磺酸或其盐、苯胺-2,5-二磺酸单钠盐、4,4-联苯二磺酸或其盐、2,2-联苯胺二磺酸或其盐、2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸或其盐、1,5-萘二磺酸或其盐、3-氨基-1,5-萘二磺酸或其盐、4-氨基-1,5-萘二磺酸单钠盐、3-氨基-2,7-萘二磺酸或其盐、7-氨基-1,3-萘二磺酸或其盐中的任一种或几种的混合。
17、更佳地，所述芳香族磺酸或其盐类为苯胺-2,5-二磺酸单钠盐、4,4'-联苯二磺酸、2-萘磺酸或4-氨基-1,5-萘二磺酸单钠盐。
18、可选地，所述生物基分子为壳聚糖或其衍生物、甲壳素或其衍生物、环糊精或其衍生物、淀粉或其衍生物、阿拉伯树胶或其衍生物、海藻酸或其衍生物、纤维素或其衍生物、半纤维素或其衍生物、木质素或其衍生物。
19、进一步地，所述壳聚糖或其衍生物为氨基壳聚糖、羧甲基壳聚糖或壳聚糖季铵盐。
20、进一步地，所述环糊精或其衍生物为葡萄糖衍生物、羟丙基衍生物、乙酰基衍生物、甲基衍生物、乙基衍生物或桥联环糊精。
21、进一步地，所述淀粉或其衍生物为各种改性淀粉。
22、进一步地，所述海藻酸或其衍生物为海藻酸钠、海藻酸钙、海藻酸钾、海藻酸丙二醇酯或海藻酸铵。
23、进一步地，所述纤维素或其衍生物为纤维素钠、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素或羧甲基纤维素钠。
24、更佳地，所述生物基分子为水溶性淀粉、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、阿拉伯树胶或羧甲基纤维素钠。
25、可选地，所述水性溶剂包括但不限于甲醇、乙醇或二甲基甲酰胺等极性有机溶剂或其水溶液。
26、考虑环境友好性及溶剂毒性，更佳地，所述水性溶剂为水或乙醇-水溶液。
27、本专利技术的上述第二个目的通过以下技术方案来实现：上述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨的制备方法，包括以下步骤：
28、(1)将芳香族磺酸或其盐类溶解于水或水性溶剂中，得磷光染料溶液；
29、(2)将生物基分子溶解于水或水性溶剂中，得生物基分子溶液；
30、(3)将磷光染料溶液与生物基分子溶液混合，得室温磷光油墨。
31、本专利技术方法通过生物基分子提供刚性外部环境，提升芳香族磺酸或其盐类的室温磷光时长与强度，获得具有应用价值的生物基室温磷光油墨。
32、在该基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨的制备方法中：
33、可选地，使用加热、加压、搅拌、超声、震荡和微波中一种或多种方式结合，加速溶解或混合过程，其中加热的温度为30～90℃，加压的压力为1～20个标准大气压。
34、本专利技术的上述最后一个目的通过以下技术方案来实现：上述室温磷光油墨在作为或制备防伪油墨、防伪标志、发光元器件或发光材料中的应用。
35、可选地，应用时，采用喷墨打印、激光印刷、凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷、丝网印刷、刮涂、喷涂印刷或涂布方式。
36、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
37、(1)本专利技术室温磷光油墨的主要原料是生物基分子，溶剂为水或水性溶剂，具有绿色环保、低成本、无毒性、可降解等特点，主要添加物磷光染料用量少，对环境影响几可忽视；
38、(2)本专利技术制备的室温磷光油墨，具有肉眼可辨别的发光时长，在防伪加密等多个领域具有较大的应用潜力；
39、(3)本专利技术制备的室温磷光油墨，可通过调控芳香族磺酸或其盐类与生物基分子的种类、用量，调控其发光的强度、时长与色彩，可以实现多色动态的光学效果，丰富了防伪的复杂性。
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1.一种基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是主要由以下质量份配比的原料制成：
2.根据权利要求1所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所述芳香族磺酸或其盐类为芳香烃类的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类；所述芳香烃类的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类为苯、甲苯、联苯、萘、蒽、菲或芘的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类。
3.根据权利要求2所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所述芳香族磺酸或其盐类为苯磺酸或其盐、苯二磺酸或其盐、2-萘磺酸或其盐、苯胺-2,5-二磺酸单钠盐、4,4-联苯二磺酸或其盐、2,2-联苯胺二磺酸或其盐、2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸或其盐、1,5-萘二磺酸或其盐、3-氨基-1,5-萘二磺酸或其盐、4-氨基-1,5-萘二磺酸单钠盐、3-氨基-2,7-萘二磺酸或其盐、7-氨基-1,3-萘二磺酸或其盐中的任一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所
5.根据权利要求4所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所述壳聚糖或其衍生物为氨基壳聚糖、羧甲基壳聚糖或壳聚糖季铵盐；所述环糊精或其衍生物为葡萄糖衍生物、羟丙基衍生物、乙酰基衍生物、甲基衍生物、乙基衍生物或桥联环糊精；所述淀粉或其衍生物为各种改性淀粉；所述海藻酸或其衍生物为海藻酸钠、海藻酸钙、海藻酸钾、海藻酸丙二醇酯或海藻酸铵；所述纤维素或其衍生物为纤维素钠、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素或羧甲基纤维素钠。
6.根据权利要求1所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所述水性溶剂为甲醇、乙醇或二甲基甲酰胺极性有机溶剂或其水溶液。
7.权利要求1-6任一项所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨的制备方法，其特征是包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类制备室温磷光油墨的方法，其特征是：使用加热、加压、搅拌、超声、震荡和微波中一种或多种方式结合，加速溶解或混合过程，其中加热的温度为30～90℃，加压的压力为1～20个标准大气压。
9.权利要求1-6任一项所述室温磷光油墨在作为或制备防伪油墨、防伪标志、发光元器件或发光材料中的应用。
10.根据权利要求9所述应用，其特征是：应用时，采用喷墨打印、激光印刷、凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷、丝网印刷、刮涂、喷涂印刷或涂布方式。
...【技术特征摘要】
1.一种基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是主要由以下质量份配比的原料制成：
2.根据权利要求1所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所述芳香族磺酸或其盐类为芳香烃类的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类；所述芳香烃类的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类为苯、甲苯、联苯、萘、蒽、菲或芘的磺酸基一取代或多取代化合物以及所述化合物的盐类。
3.根据权利要求2所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所述芳香族磺酸或其盐类为苯磺酸或其盐、苯二磺酸或其盐、2-萘磺酸或其盐、苯胺-2,5-二磺酸单钠盐、4,4-联苯二磺酸或其盐、2,2-联苯胺二磺酸或其盐、2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸或其盐、1,5-萘二磺酸或其盐、3-氨基-1,5-萘二磺酸或其盐、4-氨基-1,5-萘二磺酸单钠盐、3-氨基-2,7-萘二磺酸或其盐、7-氨基-1,3-萘二磺酸或其盐中的任一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的基于生物基分子-芳香族磺酸或其盐类的室温磷光油墨，其特征是：所述生物基分子为壳聚糖或其衍生物、甲壳素或其衍生物、环糊精或其衍生物、淀粉或其衍生物、阿拉伯树胶或其衍生物、海藻酸或其衍生物、纤维素或其衍生物、半纤维素或其衍生物、木质素或其衍生物。
5.根据权利要求4所述的基于生...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国健，肖乃玉，林铿豪，王青，王奕丹，肖更生，庄浩林，潘建宪，张秒高，章煜生，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：
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