摘要:用紫外可見吸收光譜法研究了陰離子染料、陽離子染料和非離子染料等各類染料與聚乙烯吡咯烷酮締合作用的差異,以及染液pH對締合作用的影響。
關鍵詞:聚乙烯吡咯烷酮;染料;紫外可見吸收光譜;締合作用
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是由N-乙烯基吡咯烷酮聚合而成的線性水溶性聚合物,能與染料發生締合作用,從而提高染料的溶解、分散能力和勻染性,因此,在染色和印花的勻染劑、洗滌劑方面已有相關的研究報道〔1~4〕。本文通過測定聚乙烯吡咯烷酮對不同類型染料的紫外可見吸收光譜的影響,分析比較染料結構和染液pH等對聚乙烯吡咯烷酮與染料相互作用的影響,對聚乙烯吡咯烷酮在染整助劑中的進一步開發應用具有一定的借鑒意義。
1.實驗材料與方法
1.1實驗材料
直接耐曬藍B2RL(C.I.直接藍71,相對分子質量1029.8);活性藍B-2GLN(C.I.活性藍194,相對分子質量1205.3);活性艷藍X-BR(C.I.活性藍4,相對分子質量704.3);弱酸性桃紅B(C.I.酸性紅138,相對分子質量677.7);酸性媒介棕RH(C.I.媒介棕33,相對分子質量375.3);分散藍2BLN(C.I.分散藍56,相對分子質量365.2);陽離子艷紅5GN(C.I.堿性紅14,相對分子質量441.4)(均為商品染料)。
PVP(K-30,進口分裝);平平加O,乳化劑OP-10(市售);Na2CO3,NaHCO3,NaAc,HAc(分析純)。
1.2紫外可見吸收光譜的測定
配制含0、2g/L、8g/LPVP的染料溶液,染料質量濃度為0.08g/L,靜置4h,在723PC分光光度計(上海欣茂儀器公司)上以1nm的波長間隔掃描測定紫外可見吸收光譜,波長范圍為350~700nm。
2.結果與討論
2.1染料結構類型對PVP締合作用的影響
2.1.1分子較大的陰離子染料
圖1(a)是直接耐曬藍B2RL的吸收光譜曲線,隨著PVP質量濃度的增加,吸收峰向長波方向移動,并且在638nm處出現新的吸收峰。圖1(b)是活性藍B-2GLN的吸收光譜曲線,隨著PVP質量濃度的增加,在620nm處也出現新的吸收峰。這兩個染料由于相對分子質量大(1000~1200左右),染料分子間存在較大的作用力,在染液中大量以二聚體形式存在,加入PVP后,由于染料分子與PVP間形成較強的分子間力和氫鍵作用,使染料聚集體逐漸解聚,并以單分子形態與PVP形成締合物,從而在長波方向產生明顯的染料單分子與PVP締合的吸收峰〔5〕。說明相對分子質量大的染料與PVP的締合作用強。圖1(c)是活性藍X-BR的吸收光譜曲線,隨著PVP質量濃度的增加,由于PVP與染料的締合作用,在640nm處單分子吸收峰的吸收強度明顯增強。圖1(d)是弱酸性桃紅B的吸收光譜曲線,隨著PVP質量濃度的增加,在554nm處單分子吸收峰的吸收強度也明顯增高。這兩個染料的相對分子質量在700左右,不含PVP的染液中由于單分子和二聚體的平衡,存在兩個吸收峰,加入PVP后使二聚體減少,染料以單分子形態與PVP形成締合物,使單分子吸收峰明顯增強。說明分子量較大的染料也與PVP存在較強締合作用。

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