本申请涉及一种在不同温度下产生不同荧光的油墨、其制备方法及应用,可应用于防伪标识。
背景技术:
在信息量激增的今天,信息的安全和准确识别已经成为社会广泛关注的话题。现有的安全识别技术普遍存在制作流程复杂、价格昂贵、精度差、易破解、不稳定和易受外界因素干扰等多种技术缺陷,已不能满足当今社会信息安全发展的需要。以二维条形码等为例,其印制的内容可被直观的看见,且使用易得的台式复印机或印刷机就可以很容易复制。
以防伪油墨形成安全标识而达成便于查证和防伪等目标,已经成为业界越来越青睐的方式之一。防伪油墨是在油墨连结料中加入特殊性能的防伪材料并经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨,其具有稳定性好、印刷方便、成本低、识别方便、可靠性高及隐蔽性好等优势。传统的防伪油墨通常是将具有特定激发波长的荧光材料分散于溶剂中,再辅以树脂等其他材料而制成。但随着技术的进步和普及,造假者可以很方便的制备出此类防伪油墨,并可利用数码相机、扫描仪、打印机等伪造出具有高质量的仿制品。这也使得业界对防伪油墨提出了更高的要求。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种在不同温度下产生不同荧光的油墨、其制备方法及应用,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本申请实施例公开了一种在不同温度下产生不同荧光的油墨,包括:
由水、四氢呋喃、乙腈、丙酮组成的基础组份,所述水:四氢呋喃:乙腈:丙酮的质量比=(1~2):(0.4~1):(0.2~1):(0.7~1.2);
有机化合物,选自硅杂环戊二烯衍生物、环状多烯化合物、取代乙烯类化合物、腈取代二苯乙烯型化合物、吡喃型化合物、联苯型化合物中的一种或多种的组合,该有机化合物与基础组份的质量比为0.04~0.07;
水溶性量子点,包括in/s/zn/cu合金,该水溶性量子点与基础组份的质量比为0.02~0.04。
优选的,在上述的在不同温度下产生不同荧光的油墨中,所述水:四氢呋喃:乙腈:丙酮的质量比=1:0.4:0.8:1;有机化合物与基础组份的质量比为0.05;水溶性量子点与基础组份的质量比为0.04。
相应的,本申请还公开了一种在不同温度下产生不同荧光的油墨的制备方法,包括:
(1)、基础组份制备:首先将四氢呋喃在搅拌条件下溶解在水中,然后加热升温至40~60℃并保温10~15min,加入乙腈,继续升温至70~80℃,搅拌混合10~15分钟,最后在搅拌状态下滴加丙酮;
(2)、将有机化合物均匀分散于基础组份中,在80~100℃条件下持续搅拌0.5~1小时,获得第一混合物;
(3)、水溶性量子点制备:
将二乙基二硫代氨基甲酸锌和三正辛基膦溶解在十八烯中,获得12~15mmol/l的原溶液;
将cui和ini3溶解于油胺中,然后加入到原溶液中获得混合溶液,其中cui和ini3的摩尔比为(1~2):1;
在混合溶液中加入十二硫醇,加热升温至180~220℃,其中十二硫醇与油胺的体积比为1:(2~2.4),获得第二混合溶液;
将纯度在99.99%的硫粉分散在浓度在85~90%的十八烯溶液中,获得前驱体溶液,该前驱体溶液中,硫的含量在2~3mol/l;
将前驱体溶液加入到第二混合溶液中,在80~100℃条件下搅拌反应20~30min,然后冷却至室温,离心沉淀获得量子点;
将质量浓度在92~95%的巯基十一酸溶解在甲醇溶液中,其中巯基十一酸的含量在0.3~0.4g/ml,调节ph值至8~9,然后加入量子点和甲苯溶液,升温至80~100℃搅拌1~2小时,离心沉淀,获得水溶性量子点;
(4)、将水溶性量子点加入至第一混合物中,在80~100℃条件下持续搅拌0.5~1小时,获得油墨。
本申请还公开了一种荧光防伪涂层,采用所述的在不同温度下产生不同荧光的油墨。
优选的,在上述的荧光防伪涂层的制备方法中,利用印刷或涂布方法将油墨形成于基体上,然后风干或烘干去除可挥发物质,获得固相的防伪荧光层。
优选的,在上述的荧光防伪涂层的制备方法中,所述印刷包括凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、丝网印刷及喷墨打印。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)、本发明获得的油墨,在流体状态时,无激发光,但是去除溶剂形成固相后,其在常温(15~25℃)以及紫外光的光辐照下可以产生480~490nm波长的绿光;
(2)、同时,当固相的油墨升温至60~80℃时,在紫外光的光辐照下可以产生620~650nm波长的红光;
(3)、由本案油墨制作的荧光涂层,其发光效率可达到68%以上,且该荧光效果在水下仍然可以保持良好的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中荧光涂层激发后的照片。
具体实施方式
如前所述,鉴于现有技术存在的诸多不足,本案发明人进行了长期研究和大量实践,以期解决这些问题。而在此研究过程中,本案发明人非常意外的发现:
当将包含均匀分散的有机化合物的油墨去除其中的溶剂后,形成的固相物能产生荧光,而通过调整水、乙腈、丙酮和四氢呋喃的用量及油墨干燥温度时,可以使得所述固相物的激发光为480~490nm的绿光。
另外,当固相的油墨升温至60~80℃时,在紫外光的光辐照下可以产生620~650nm波长的红光。
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
油墨的制备方法,包括步骤:
(1)、基础组份制备:首先将四氢呋喃在搅拌条件下溶解在水中,然后加热升温至60℃并保温15min,加入乙腈,继续升温至70℃,搅拌混合12分钟,最后在搅拌状态下滴加丙酮,其中,四氢呋喃:乙腈:丙酮的质量比=1:0.4:0.8:1;
(2)、将有机化合物均匀分散于基础组份中,在80℃条件下持续搅拌1小时,获得第一混合物,该有机化合物包括环状多烯化合物、吡喃型化合物、联苯型化合物,其质量比为1:1:2.2,有机化合物整体与基础组份的质量比为0.05;
(3)、水溶性量子点制备:
将二乙基二硫代氨基甲酸锌和三正辛基膦溶解在十八烯中,获得15mmol/l的原溶液;
将cui和ini3溶解于油胺中,然后加入到原溶液中获得混合溶液,其中cui和ini3的摩尔比为1:1;
在混合溶液中加入十二硫醇,加热升温至200℃,其中十二硫醇与油胺的体积比为1:2.2,获得第二混合溶液;
将纯度在99.99%的硫粉分散在浓度在90%的十八烯溶液中,获得前驱体溶液,该前驱体溶液中,硫的含量在2mol/l;
将前驱体溶液加入到第二混合溶液中,在80℃条件下搅拌反应30min,然后冷却至室温,离心沉淀获得量子点;
将质量浓度在95%的巯基十一酸溶解在甲醇溶液中,其中巯基十一酸的含量在0.4g/ml,调节ph值至9,然后加入量子点和甲苯溶液,升温至90℃搅拌1小时,离心沉淀,获得水溶性量子点;
(4)、将水溶性量子点加入至第一混合物中,在80℃条件下持续搅拌1小时,获得油墨,水溶性量子点与基础组份的质量比为0.04。
将制备的油墨以喷墨打印方式施加到白纸上,并在温度为50℃的条件下干燥1小时,形成固相涂层。
以紫外灯作为光源,在常温下分别照射油墨和固相涂层,并分别检测这两者的荧光,可以看到,非固相的油墨无激发光,而固相涂层紫外光激发下,产生480~490nm波长的绿光。
将环境温度提高至60~80℃,在紫外光的光辐照下产生620~650nm波长的红光。
综上所述,本发明还至少包括以下优点:提供的发光油墨制备工艺简单,原料廉价易得,成本低,可控性好,例如通过对油墨中有机化合物或基础组分含量范围以及油墨的干燥温度等进行调整,即可对所获发光油墨于固化后的发光性质进行有效的调控,利于大规模生产和应用。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。