本發(fā)明涉及顯色劑,具體涉及一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物。
背景技術(shù):
1、當(dāng)裝運(yùn)或存儲許多類型的材料特別是電子和半導(dǎo)體組件時,希望知道這些元件是否已經(jīng)暴露于特殊水平的濕度的周圍大氣中,該濕度會對這些組件造成損害。例如,電子組件能夠因?yàn)楸┞队诰哂谐^特定閾值水平的濕度的氣氛而受損,甚至當(dāng)閾值水平是低的且暴露僅僅是短時間時。
2、為了滿足檢測的需要,已經(jīng)開發(fā)了濕度指示劑?,F(xiàn)在制造的大多數(shù)濕度指示卡使用氯化鈷作為指示劑,其基于氯化鈷在不同濕度環(huán)境下水合程度的不同而改變顏色。氯化鈷可從藍(lán)色(此時其具有一水的水合)變化為粉色(此時其具有六水的水合)。隨著水合程度的增加,藍(lán)色漸變?yōu)榧t色。因此,基于卡上呈現(xiàn)的不同顏色確定其近似濕度,可在卡上設(shè)置包括不同濕度指示區(qū)域的陣列,其中需要遞增的濕度水平將卡上不同的指示區(qū)域從藍(lán)色變?yōu)榉凵?/p>
3、使用氯化鈷的濕度指示卡的濕度敏感涂料的問題是,氯化鈷是已知的重金屬刺激物和毒素,在用于食在用于食品和藥物產(chǎn)品時,不能使用氯化鈷作為干濕度指示卡,因此,氯化鈷濕度指示卡的應(yīng)用在食品和藥物工業(yè)中不可用。
4、同時,2004年歐盟環(huán)保法規(guī)(2004/73/ec)將氯化鈷列為二類致癌物質(zhì),要求禁止在電子產(chǎn)品中使用含有該組分的濕度指示卡。因而,企業(yè)急需提供一種不含鈷等重金屬元素的干濕度指示組合物作為干濕度指示卡的濕度敏感涂料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物,包括如下重量份原料:10-15份硫酸鐵,3-8份磺酸基化合物,20份緩沖溶液;
4、所述磺酸基化合物通過如下步驟制成:
5、步驟s1、將1,3-丙磺酸內(nèi)酯和2,2'-聯(lián)吡啶加入甲苯中,升溫至35-40℃,勻速攪拌4h后,過濾,制得中間體1,控制1,3-丙磺酸內(nèi)酯、2,2'-聯(lián)吡啶和甲苯的用量比為0.02-0.05mmol:0.02-0.05mmol:10ml;
6、步驟s1中1,3-丙磺酸內(nèi)酯和2,2'-聯(lián)吡啶反應(yīng)制備出中間體1,該中間體1結(jié)構(gòu)中含有磺酸根離子和季銨鹽離子。
7、步驟s2、將4-苯偶氮基苯酚和1,6-二溴己烷加入無水乙醇中,升溫至75-80℃,勻速攪拌并依次加入碳酸鉀和碘化鉀,繼續(xù)攪拌并反應(yīng)24h,制得中間體2,控制4-苯偶氮基苯酚、1,6-二溴己烷、碳酸鉀、碘化鉀和無水乙醇的用量比為0.01-0.02mmol:0.05-0.08mmol:0.22-0.25mmol:0.01-0.02mmol:10ml;
8、步驟s2中4-苯偶氮基苯酚上的酚羥基和1,6-二溴己烷上的溴元素反應(yīng),進(jìn)而制備出中間體2;
9、步驟s3、將中間體2和中間體1加入n,n-二甲基甲酰胺中,通入氮?dú)馀懦隹諝?,升溫?0-80℃,保溫反應(yīng)24h,制得磺酸基化合物,控制中間體2、中間體1和n,n-二甲基甲酰胺的用量比為0.03-0.05mmol:0.08-0.1mmol:10ml。
10、步驟s3中中間體2上的溴元素和中間體1上的吡啶反應(yīng),制備出磺酸基化合物;該磺酸基化合物結(jié)構(gòu)中具有磺酸根離子、季銨鹽離子和偶氮苯酚結(jié)構(gòu),季銨鹽離子具有良好的吸濕性,當(dāng)用于顯色劑時能夠及時吸收空氣中水蒸氣,導(dǎo)致體系的酸堿度ph值發(fā)生變化,從而影響cu離子與磺酸根離子的結(jié)合,從而引起顏色的變化,而且偶氮苯酚結(jié)構(gòu)能夠與水分子形成氫鍵,進(jìn)而發(fā)生顏色變化,進(jìn)一步提高顯色性能。
11、進(jìn)一步地,所述緩沖溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%稀鹽酸。
12、本發(fā)明的有益效果:
13、本發(fā)明制備出一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物,先合成出一種磺酸基化合物,制備過程中先通過1,3-丙磺酸內(nèi)酯和2,2'-聯(lián)吡啶反應(yīng)制備出中間體1,該中間體1結(jié)構(gòu)中含有磺酸根離子和季銨鹽離子,之后通過4-苯偶氮基苯酚上的酚羥基和1,6-二溴己烷上的溴元素反應(yīng),進(jìn)而制備出中間體2,最后中間體2上的溴元素和中間體1上的吡啶反應(yīng),制備出磺酸基化合物;該磺酸基化合物結(jié)構(gòu)中具有磺酸根離子、季銨鹽離子和偶氮苯酚結(jié)構(gòu),季銨鹽離子具有良好的吸濕性,當(dāng)用于顯色劑時能夠及時吸收空氣中水蒸氣,導(dǎo)致體系的酸堿度ph值發(fā)生變化,從而影響鐵離子與磺酸根離子的結(jié)合,從而引起顏色的變化,而且偶氮苯酚結(jié)構(gòu)能夠與水分子形成氫鍵,進(jìn)而發(fā)生顏色變化,進(jìn)一步提高顯色性能。
1.一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物,其特征在于,包括如下重量份原料:10-15份硫酸鐵,3-8份磺酸基化合物,20份緩沖溶液;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物,其特征在于,所述緩沖溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%稀鹽酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物,其特征在于,步驟s1中控制1,3-丙磺酸內(nèi)酯、2,2'-聯(lián)吡啶和甲苯的用量比為0.02-0.05mmol:0.02-0.05mmol:10ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物,其特征在于,步驟s2中控制4-苯偶氮基苯酚、1,6-二溴己烷、碳酸鉀、碘化鉀和無水乙醇的用量比為0.01-0.02mmol:0.05-0.08mmol:0.22-0.25mmol:0.01-0.02mmol:10ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密電子防潮儲存濕度顯色指示卡組合物,其特征在于,步驟s3中控制中間體2、中間體1和n,n-二甲基甲酰胺的用量比為0.03-0.05mmol:0.08-0.1mmol:10ml。