高效环保型液体双三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂的合成及性能初探

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双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂广泛用于造纸、纺织、涂料、洗涤剂等工业.国内大多以粉剂产品VBL为主,属引进技术最早、应用范围最广、产量最大的品种,但存在酸液排放大、粉尘污染严重、水溶性差、泛黄点低、日晒牢度差、应用范围窄、使用不方便等诸多缺点.本文针对上述弊端,从环保和改变剂型的角度,采用低毒、水溶性强的原料和中问体,设计和研究新的工艺路线,制备出高效、环保型液体剂的荧光增白剂以替代传统粉剂VBL.文中以三聚氯氰为主要原料,4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸(DSD酸)为母体基,选用低毒的氨基苯磺酸代替VBL生产中的苯胺,乙醇胺代替单乙醇胺,运用正交设计法和对比产物吸光度法,进行工艺条件优化,采用传统工艺路线即三聚氯氰先与DSD酸第一步缩合,然后与氨基苯磺酸进行二步缩合,最后与乙醇胺完成第三步缩合,以吸光度大小作为衡量其荧光强度的指标.由于三聚氯氰在酸性条件下副反应较少,而氨基苯磺酸酸性较强,所以在传统工艺路线研究的基础上,改变反应顺序,采用了新的三步缩合工艺路线,即三聚氯氰先与氨基苯磺酸进行缩合,再与DSD酸进行缩合,最后和乙醇胺进行缩合,优化工艺参数.实验结果表明:新工艺路线合成的产物,吸光度有很大提高,其最佳工艺参数如下:三聚氯氰用量为2.5g,一步缩合:氨基苯磺酸2.98g,反应温度0~2℃,pH值2.2,反应时间150min;二步缩合:DSD酸7.23g,反应温度65℃,pH值3.8,反应时间70min;三步缩合:乙醇胺4.0g,反应温度85℃,pH值8.0,反应时间180min.该实验选用的是水溶性良好的中间体,反应比较完全,制得的产物为澄清溶液,无需提纯与分离,制备过程中没有酸性废液产生和粉尘污染.文章还对上述两条工艺路线所得的增白剂采用紫外-可见分光光度法和高效液相色谱法进行了结构和性能表征,初步探讨了其应用工艺,并进行了中试工艺的初步设计.结果表明:传统工艺所得产物纯度为80.8%,而新工艺所得产物纯度可达95%以上,用于抄纸增白效果较VBL好.该产物为性能优良的液体型荧光增白剂,在根本上解决了粉剂产品VBL存在的问题,顺应时代发展提出的环保要求,并且在生产中又适于连续添加,因此可以作为传统粉剂型荧光增白剂的替代产品,潜在巨大的社会效益和经济效益,预计将具有很强的市场竞争力.
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