文献类型：学位论文

中文题名：基于量子化计算的黑色分散染料复配研究

作者：邱靖斯[1];

机构：[1]绍兴文理学院;

导师：刘越;绍兴文理学院

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：黑色分散染料;复配;DFT/TD-DFT计算;激发态;复配比例预测

中文摘要：复配型分散染料因其能够满足对颜色及其它相关性能等多项要求而成为染料行业品种开发的趋势和热点;复配型产品构成为主的黑色分散染料更是如此。本论文提出并实施了基于DFT/TD-DFT计算方法用于黑色分散染料的组分复配比例的预测研究。通过相关文献数据分析,对筛选的16只染料进行了结构优化和激发态计算,得出染料相应计算方法的紫外可见光最大吸收波长;利用吸收光谱曲线的实验数据和计算数据建立了分散染料的紫外可见光最大吸收波长的预测模型;以复配组分染料的预测吸收光谱和多组分溶液吸光度加和性等条件建立方程组,用于组分染料复配比例的预测。研究确定分散蓝291、分散紫93、分散红73和分散橙61共4只染料作为黑色分散染料的复配组分,探讨了“分散蓝291-分散紫93-分散橙61”以及“分散蓝291-分散红73-分散橙61”两组复配组合的配伍性。以商品黑色分散染料的染色数据为参照,探讨了具有预测组分比例的复配染料的染色性能;同时,通过正交实验探讨了相关研磨工艺因素对复配组分染料的粒径及其分布等性能的影响。研究结果表明:本实验所用分散染料中,橙色系染料用CAM-B3LYP泛函计算的最大吸收波长值更接近实验值,而其他色系染料的最大吸收波长值实验值更接近于使用PBE0或者B3LYP泛函计算的值。利用实验值、6-311G**基组或者TZVP基组下的计算值得到的关系模型方程,拟合程度都较好。两组复配染料组合中,“分散蓝291-分散紫93-分散橙61”组合各组分具有更好的配伍性;“分散蓝291-分散红73-分散橙61”组合的配伍性稍差。这两种复配组合的预测复配比例的染色L、a*、b*、C*值均接近于黑色商品染料的参数值,达到黑色的染色效果,且复配染料耐日晒色牢度、耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度都较好。正交实验表明,复配染料研磨细化的优化工艺条件为:分散剂与染料质量比为2:3,分散剂以DS10与MF的质量比为3:2为宜;研磨介质是直径Φ3mm和Φ1mm的氧化锆珠以质量比=3:2混合,染料与氧化锆珠的质量比=1:10,染料用量占染料和去离子水总质量的20%,转速为400r/min,研磨时间2h为佳。