基于非共轭含氮荧光物质的防伪膜的制备及防伪测试方法

本发明属于防伪印刷，具体来说涉及一种基于非共轭含氮荧光物质的防伪膜的制备及防伪测试方法。

背景技术：

1、假冒伪造是一个日益严重的国际问题，它会造成国民经济重大损失，并对个人、企业和社会构成安全威胁。在过去几十年里，许多种类的防伪材料被用来保护纸币、发票、证书和标签等有价值的材料。但是，现有防伪材料已经被伪造者所熟悉，因此难以有效地辨别非法仿造品的真假。最近，研究人员提出了一些先进的防伪技术，包括“三模”发射技术、磁响应技术、afm纳米氧化技术、荧光技术。

2、其中荧光技术，作为一种快速、灵敏的检测手段，广泛应用于防伪领域。例如在2016年，lin课题组发现了碳量子点荧光、磷光和上转换共存的特殊光学现象，第一次将其应用于防伪领域。在这项工作之后不久，wu等人将荧光碳点与稀土离子掺杂后，得到了一种上转换和下转换共存的双发射材料，进一步拓展其防伪材料应用。

3、但是，现有防伪材料在公开了荧光化合物之后，基于荧光图案的防伪技术仍然面临被克隆的风险。而提高安全性和复杂性的防伪应用通常成本昂贵，这极大地限制了在消费产品中的应用。并且作为一种光学防伪材料在环境中荧光性能的稳定性也是一个挑战。

4、而非共轭含氮荧光物质作为一种不含有苯环共轭结构的有机荧光分子，其具有制备方法简单，光稳定性良好、毒性低等显著优点。更重要的是，其独特的激发依赖荧光光谱(excitation-dependent fluorescence,edf)，具有浓度依赖、介质敏感、耐光漂白、光谱结构复杂等特性。使其具备克服传统荧光防伪材料在制备成本、抗仿制性、发光位置可调、适用环境、稳定性和安全性等方面的缺点，并成为一种新型荧光防伪材料的极大潜力。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种基于非共轭含氮荧光物质的防伪膜的防伪测试方法。

2、本发明的另一目的在于提供上述基于非共轭含氮荧光物质的防伪膜。

3、本发明的另一目的在于提供上述防伪膜的制备方法。

4、本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

5、一种基于非共轭含氮荧光物质的防伪膜的防伪测试方法，

6、所述防伪膜采用非共轭含氮荧光物质和高分子物质制备而成，测试防伪膜的edf光谱，edf光谱的发射峰的位置与所述防伪膜中非共轭含氮荧光物质的含量和高分子物质有关，通过调节防伪膜中非共轭含氮荧光物质的含量和/或非共轭含氮荧光物质与不同的高分子物质组合，获得对应的专一edf光谱发射峰作为防伪识别标识，其中，所述非共轭含氮荧光物质的质量占防伪膜质量的30～50％，所述高分子物质为聚乙烯醇或紫外固化聚合物。

7、在上述技术方案中，获得对应的专一edf光谱发射峰后，并且通过筛选多条足以代表其edf光谱特征的发射峰曲线作为防伪识别标识。

8、在上述技术方案中，所述防伪膜为非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜，非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜或非共轭含氮荧光物质的双层膜。

9、在上述技术方案中，所述非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜为将非共轭含氮荧光物质与聚乙烯醇混合均匀后，烘干而成；

10、所述非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜为将非共轭含氮荧光物质分散在紫外固化聚合物后，固化而成；

11、所述非共轭含氮荧光物质的双层膜为所述非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜和所述非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜组合而成。

12、一种非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜的制备方法，包括以下步骤：

13、步骤1，将二乙烯三胺加热，得到非共轭含氮荧光物质。

14、步骤2，将所述非共轭含氮荧光物质与聚乙烯醇的水溶液混合，超声分散，得到第一涂布溶液，采用drop-cast法将所述第一涂布溶液涂覆于石英片上，烘干，得到非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜，其中，按质量份数计，所述非共轭含氮荧光物质与聚乙烯醇的比为(30～50)：(50～70)。

15、在所述步骤1中，所述加热的温度为150～200℃，加热时间为5～10小时。

16、在所述步骤2中，所述超声分散的时间为30～60min。

17、在所述步骤2中，所述烘干在烘箱中进行，其温度为60～80℃，时间为1～3小时。

18、一种非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜的制备方法，包括以下步骤：

19、步骤1，将二乙烯三胺加热，得到非共轭含氮荧光物质。

20、步骤2，将所述非共轭含氮荧光物质均匀分散在紫外固化聚合物中，得到第二涂布溶液，采用drop-cast法将所述第二涂布溶液涂覆在石英片上，紫外光照射至完全固化，得到非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜。

21、在所述步骤2中，所述紫外光的波长为395nm，紫外光照射时长为5～10min。

22、一种非共轭含氮荧光物质的双层膜的制备方法，包括以下步骤：

23、在石英片上涂覆第二涂布液，紫外光照射至完全固化，再涂布第一涂布液，干燥，得到非共轭含氮荧光物质的双层膜，其中，按质量份数计，所述第一涂布液和第二涂布液的比为1：1。

24、本发明的优点和有益效果为：

25、1、本发明通过加热即可获得具有荧光激发依赖性的非共轭含氮荧光物质，将其分散于不同高分子基材(聚乙烯醇或紫外固化聚合物)中，获得了制备方便，造价低廉的防伪膜。

26、2、本发明通过调节非共轭含氮荧光物质在高分子基材中的浓度，或改变与其共混的高分子基材(聚乙烯醇或紫外固化聚合物)，实现其edf光谱发光位置的调控，并且观测到多重荧光峰的现象，使其荧光光谱具有像人类指纹一样独特而复杂的曲线，极难仿制。

27、3、本发明非共轭含氮荧光物质的双层膜的荧光光谱可以同时反映出非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜和非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜的荧光特征，因此可以观察到更复杂的叠加edf光谱，提高非共轭荧光物质防伪的安全级别。

28、4、使用“三线法”作为非共轭含氮荧光物质的防伪膜的荧光光谱的防伪识别手段，实现非共轭含氮荧光物质防伪的快速识别、分辨。

29、5、对防伪膜进行紫外线、太阳光、加热等一系列连续试验以及模拟日常使用后，得到几乎完全相同的荧光“三线法”光谱。这表明，基于非共轭含氮荧光物质制备的防伪膜具有可靠的稳定性。

技术特征：

1.一种基于非共轭含氮荧光物质的防伪膜的防伪测试方法，其特征在于，防伪膜采用非共轭含氮荧光物质和高分子物质制备而成；

2.根据权利要求1所述的防伪测试方法，其特征在于，获得所述对应的专一edf光谱发射峰后，通过筛选多条足以代表其edf光谱特征的发射峰曲线作为防伪识别标识。

3.根据权利要求1所述的防伪测试方法，其特征在于，所述防伪膜为非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜，非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜或非共轭含氮荧光物质的双层膜。

4.根据权利要求3所述的防伪测试方法，其特征在于，所述非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜为将非共轭含氮荧光物质与聚乙烯醇混合均匀后，烘干而成；

5.一种非共轭含氮荧光物质的聚乙烯醇膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述加热的温度为150～200℃，加热时间为5～10小时；

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述烘干在烘箱中进行，其温度为60～80℃，时间为1～3小时。

8.一种非共轭含氮荧光物质的紫外固化膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述紫外光的波长为395nm，紫外光照射时长为5～10min。

10.一种非共轭含氮荧光物质的双层膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于非共轭含氮荧光物质的防伪膜的制备及防伪测试方法。通过测试防伪膜的激发依赖荧光光谱(Excitation‑Dependent Fluorescence,EDF)，EDF光谱的发射峰的位置与所述防伪膜中非共轭含氮荧光物质的含量和高分子物质有关，通过调节防伪膜中非共轭含氮荧光物质的含量和/或非共轭含氮荧光物质与不同的高分子物质组合，获得对应的专一EDF光谱发射峰，并且筛选三条足以代表其EDF光谱特征的发射峰曲线作为防伪识别标识。本发明通过调节非共轭含氮荧光物质在高分子基材中的浓度，或改变与其共混的高分子基材，实现其EDF光谱发光位置的调控，并且观测到多重荧光峰的现象，从而进行防伪测试。

技术研发人员：曹磊,杜威龙,王东军,程克
受保护的技术使用者：河北科技师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29