摘要:用紫外可見(jiàn)吸收光譜法研究了陰離子染料、陽(yáng)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(duì)締合作用的影響。
關(guān)鍵詞:聚乙烯吡咯烷酮;染料;紫外可見(jiàn)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(fā)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(guān)的研究報(bào)道〔1~4〕。本文通過(guò)測(cè)定聚乙烯吡咯烷酮對(duì)不同類型染料的紫外可見(jiàn)吸收光譜的影響,分析比較染料結(jié)構(gòu)和染液pH等對(duì)聚乙烯吡咯烷酮與染料相互作用的影響,對(duì)聚乙烯吡咯烷酮在染整助劑中的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用具有一定的借鑒意義。
1.實(shí)驗(yàn)材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料
直接耐曬藍(lán)B2RL(C.I.直接藍(lán)71,相對(duì)分子質(zhì)量1029.8);活性藍(lán)B-2GLN(C.I.活性藍(lán)194,相對(duì)分子質(zhì)量1205.3);活性艷藍(lán)X-BR(C.I.活性藍(lán)4,相對(duì)分子質(zhì)量704.3);弱酸性桃紅B(C.I.酸性紅138,相對(duì)分子質(zhì)量677.7);酸性媒介棕RH(C.I.媒介棕33,相對(duì)分子質(zhì)量375.3);分散藍(lán)2BLN(C.I.分散藍(lán)56,相對(duì)分子質(zhì)量365.2);陽(yáng)離子艷紅5GN(C.I.堿性紅14,相對(duì)分子質(zhì)量441.4)(均為商品染料)。
PVP(K-30,進(jìn)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(jiàn)吸收光譜的測(cè)定
配制含0、2g/L、8g/LPVP的染料溶液,染料質(zhì)量濃度為0.08g/L,靜置4h,在723PC分光光度計(jì)(上海欣茂儀器公司)上以1nm的波長(zhǎng)間隔掃描測(cè)定紫外可見(jiàn)吸收光譜,波長(zhǎng)范圍為350~700nm。
2.結(jié)果與討論
2.1染料結(jié)構(gòu)類型對(duì)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(lán)B2RL的吸收光譜曲線,隨著PVP質(zhì)量濃度的增加,吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng),并且在638nm處出現(xiàn)新的吸收峰。圖1(b)是活性藍(lán)B-2GLN的吸收光譜曲線,隨著PVP質(zhì)量濃度的增加,在620nm處也出現(xiàn)新的吸收峰。這兩個(gè)染料由于相對(duì)分子質(zhì)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(qiáng)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(tài)與PVP形成締合物,從而在長(zhǎng)波方向產(chǎn)生明顯的染料單分子與PVP締合的吸收峰〔5〕。說(shuō)明相對(duì)分子質(zhì)量大的染料與PVP的締合作用強(qiáng)。圖1(c)是活性藍(lán)X-BR的吸收光譜曲線,隨著PVP質(zhì)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(qiáng)度明顯增強(qiáng)。圖1(d)是弱酸性桃紅B的吸收光譜曲線,隨著PVP質(zhì)量濃度的增加,在554nm處單分子吸收峰的吸收強(qiáng)度也明顯增高。這兩個(gè)染料的相對(duì)分子質(zhì)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(gè)吸收峰,加入PVP后使二聚體減少,染料以單分子形態(tài)與PVP形成締合物,使單分子吸收峰明顯增強(qiáng)。說(shuō)明分子量較大的染料也與PVP存在較強(qiáng)締合作用。

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