4 三嗪类反应性紫外线吸收剂
三嗪类紫外线吸收剂是一类新型的紫外线吸收剂,与二苯酮类和苯并三唑类化合物有相似的作用机理,吸收紫外线范围较宽(280~380nm),并且较苯并三唑类吸收能力强。
科莱恩公司在1998年合成了一系列新型的1,3,52均三嗪类化合物,发现该类化合物能与纤维上的羟基或氨基反应而使纤维获得持久的防紫外线和防污性能,且处理纤维的方法与活性染料上染纤维的方法相似,能与活性染料染色同时进行。应用性能研究表明:当其用量为1%织物重时,整理后织物的UPF可以从5提升到20~30。其合成路线如图10和11所示:
WojciechCzajkowski等人在三嗪类紫外线吸收剂研究方面做了大量工作,合成了一系列无色的、能与纤维素纤维发生反应的三嗪类紫外线吸收剂,此类化合物能有效吸收270~300nm波段的紫外线。应用性能研究表明,由于各化合物结构的不同导致整理后织物的抗紫外指数差异较大。当紫外线吸收剂用量为1%织物重时,整理后织物的UPF值从5以下提升到10~60不等,但整理后织物的白度保留率均在90%以上。此类化合物的合成见图12:
三嗪类紫外线吸收剂具有较高的紫外线吸收效率以及较低的色泽和较高的加工稳定性,在聚合物材料和纺织品方面具有广阔的应用前景。从合成及工业化的角度来看,合成三嗪类紫外线吸收剂采用了更简单的三聚氯氰取代反应,更加经济化。
5 其他类反应性紫外线吸收剂
除上述介绍的反应性紫外线吸收剂种类外,文献亦报道了一些其他类的反应性紫外线吸收剂。东华大学航民纺织品技术开发中心合成了的新型反应性防紫外线整理剂DHUV,这是一种具有卤代杂环类活性基的化合物,水溶性基团为磺酸基,目前尚未见关于DHUV具体合成方法的报道。王艳昌等人对反应性防紫外线整理剂DHUV21的应用性能进行了研究,结果表明该品适用于纯棉织物的防紫外线整理,能与棉织物纤维形成共价键;它对280~315nm波段紫外线有强烈的吸收作用,整理后织物的UPF值可从3·68提升到16·77;此外,该化合物可与K型活性染料同浴染色和抗紫外整理。
崔国士等人以肉桂酸衍生物和C氯丙基三甲氧基硅烷为原料,通过酯化反应合成了系列硅烷氧基肉桂酸酯类化合物,其合成路线如图13所示。他们还考察了合成化合物的紫外吸收性能,并根据分子轨道理论对其紫外吸收机理进行了探讨。结果表明:C对甲氧基肉桂酰氧基丙基三甲氧基硅烷为性能优良的反应性紫外线吸收剂,其紫外吸收区域为248~355nm,最大吸收波长为307nm,最大摩尔吸光系数为2·13×104(大于常用的紫外线吸收剂对甲氧基肉桂酸正辛酯)。此外,由于共轭效应、诱导效应和位阻效应,苯环上取代基的种类、数目和位置对化合物的紫外吸收性能具有规律性的影响。
6 展望
随着人们生活水平的不断提高,对生活品质的要求也越来越高。因此,具有防紫外线功能的紫外线吸收剂,特别是反应性的紫外线吸收剂的市场前景十分广阔。反应性紫外线吸收剂正向着多功能化、环保化、高效能化的方向发展,目前已经取得了一系列的研究成果,但尚未达到十分令人满意的效果。因此,国内科技工作者应结合实际情况,研制出具有独特性能的反应性抗紫外线整理剂,以适应时代发展的潮流,提升我国纺织品的档次。
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