專利名稱：一種能延長儲存期的化學光棒的制作方法
技術領域：
本發明是關于化學光棒的改進，延長其儲存期。
目前市場上供應的化學光棒，在結構上由1個外管A和1個內管B組成，外管A為可彎曲的聚乙烯管，內管B為易碎的玻璃安培瓶，固體草酸二酯被配制成鄰苯二甲酸二酯溶液灌裝在外管A內，雙氧水溶液被封裝在內管B中(
圖1，羅馬尼亞專利，RO 90，119，1986年)。由于下述的原因，20年來，草酸二(2，4-二硝基苯基)酯(DNPO)等草酸二酯發光材料的實用性尚無突破性的進展1、為了保持溶液狀態下的草酸二酯發光材料穩定性，或為了提高它們的量子產率，可供使用的溶劑很少，常用的是鄰苯二甲酸二酯。2、由于一些原本性能良好的草酸二酯在鄰苯二甲酸二酯中的溶解度不高，例DNPO的溶解度僅為0.02M，為了提高它們的溶解度，不得不在這類分子內引入一些與材料性能不十分有利的基團，其結果不僅增大了分子的復雜性，提高了生產成本，而且還削弱了它們的穩定性和發光性能，從而限制了它們的實用性(Aust，J.Chem.，37(1984)，73)。3、一些能作為強光源的草酸二酯，例DNPO，其量子產率最高，可達23%，但在鄰苯二甲酸二酯中，它易水解光解(Anal.Chim.Acta，247(1991)，141)，穩定性很差，儲存三周后，DNPO光棒的量子產率下降一半，2個月后它的量子產率由原先的18.6%下降到0.2%，幾乎完全失去了發光的能力(美國專利，US 3，718，599)，因此，難以保證在應急狀態下發揮其強光源的作用，從而失去或削弱了它們的實用價值。為了提高草酸二酯溶液的穩定性，延長化學光棒儲存期，化學家們已經或正在努力尋找新的化學穩定劑(美國專利，US 3，718，599)，幾乎完全忽略了裝置改造的重要性。
本發明的目的在于通過改造化學光棒結構，用最低的投資和成本，防止化學發光材料在儲存期內的光解和水解，提高化學發光材料的穩定性，最大限度地延長化學光棒的儲存期，使更多的化學發光材料具有實用價值。
由于草酸二(2，4-二硝基苯基)酯(DNPO)，草酸二(2，4，5-三氯苯基-6正戊氧基甲酰基苯基)酯(CPPO)，草酸二(2，4，5-三氯苯基-6異戊氧基甲酰基苯基)酯(C1PO)等固體草酸二酯已作為化工試劑列入美國Aldrich和東京化成等試劑手冊，這表明，在干燥避光照的密閉容器內，它們的穩定性很好，儲存期很長。
本發明的特點在于，不是通過化學方法來提高草酯二酯的穩定性，而是改變原有化學光棒的結構，達到最大限度地延長化學光棒儲存期。原化學光棒的結構如圖1，是由1個外管A和一個內管B組成，本發明在于由1個內管增加到2個內管，為B1和B2管如圖2所示，采用草酸二酯，雙氧水溶液和溶劑在使用前三者互相隔離的新結構，這樣就大大提高了溶劑和發光材料的選擇范圍。由棕色玻璃或玻璃或塑料制成的B1管和B2管，分別裝雙氧水溶液和干燥的固體草酸二酯(例DNPO)，在裝有草酸二酯的管子里充有惰性氣體，以防止干燥固體草酸二酯水解，一般采用氮氣或氬氣或二氧化碳氣。內管B1和B2的直徑分別為1-20毫米，最佳為1-10毫米，內管壁厚分別為0.1-2毫米，最佳為0.1-1毫米，內管長分別為10-400毫米，最佳為10-100毫米，內管的尺寸按使用者所需而變化。在儲存期間，干燥固體草酸二酯和雙氧水溶液分別被封閉在各自的內管中，與外管里的溶劑相互隔離，三者是按一定比例分裝在內管與外管內。為了保證內管在使用時能迅速有效地破碎，兩內管被綁在一起，僅在使用開始的瞬間，才讓固體發光材料，雙氧水和溶劑互相混合發光，從而防止了發光材料的分解，極大地延長了化學光棒的儲存期。
為了保證內管始終處在外管內的中部，達到迅速有效地破碎，本發明還在外管A內部的上下兩端，各附加了一根處于浮動狀態的支棍C(如圖2)，支棍C是玻璃或塑料棍或是兩頭開口的中空玻璃或塑料管，支棍C的直徑是1-40毫米，或直徑不大于內管B1和B2管直徑相加之和，這樣就使內管B1和B2始終漂浮于塑料棒(外管A)內的中部。
由于化學光棒結構的變化，雙氧水溶液和干燥固體草酸二酯分別裝在各自的管子中，這樣所說的內管B1和B2就可各為多個，甚至各為10個以上，但就其效果而言，與內管B1和B2各為1個時無多大變化。而所述的干燥固體草酸二酯為草酸二(2，4-二硝基苯基)酯(DNPO)，草酸二(2，4-二硝基-6-烷氧基甲酰基苯基)酯，草酸二(2，4，6-三氯苯基)酯，草酸二(2，4，5-三氯苯基-6正戊氧基甲酰基苯基)酯(CPPO)，草酸二(2，4，5-三氯苯基-6異戊氧基甲酰基苯基)酯(C1PO)。
由于本發明的化學光棒采用草酸二酯，雙氧水溶液和溶劑在使用前三者互相隔離的新結構，擴大了溶劑和發光材料的選擇范圍，取消了化學穩定劑，從而提高了發光性能，延長了發光時間，有效地防止了化學發光材料在儲存期內的光解和水解，因此，它最大限度地延長了化學光棒的儲存期，使DNPO等價格低廉的草酸二酯更具有實用價值和競爭性，為石油鉆探、煤礦、和作戰軍訓，為野外，水下作業及易燃易爆場所的應急照明，迅速及時地提供多種價格低廉，使用簡便，安全可靠的強光源。本發明將為開發尋找有實用價值的新的化學發光材料，開劈一條新的途徑。
圖1、原化學光棒示意圖A外管 B內管圖2、本發明化學光棒示意圖A外管 B1內管 B2內管 C、支棍下面通過實施例，進一步說明本發明延長化學光棒儲存期的效果。
DNPO的儲存穩定實驗取5毫升棕色玻璃管100個，洗凈后，在每個管內加入0.1克新制備的干燥DNPO，在封管前，先將管子抽真空，然后再充入干燥二氧化碳氣體，將上述管子儲存在暗箱內，溫度為室溫。以后每隔兩星期取三支封管，開封后測試其熔點(mp.℃)和紅外光譜(IR)，表中的數據表明，在半年的儲存期內，DNPO的熔點和羰基(-C＝O)峰的吸收頻率無明顯變化。
表、不同儲存期的固體草酸二(2，4-二硝基苯基)酯(DNPO)的熔點和羰基(-C＝O)峰的紅外吸收頻率
權利要求
1.一種化學光棒，它包括外管A和內管B，其特征在于，所述的內管B由處在外管A內中部，分別裝有雙氧水溶液和固體草酸二酯并充有惰性氣體的B1和B2管組成，在外管A內部的上下兩端，還各有支棍C。
2.根據權利要求1所述的化學光棒，其特征在于，所述的B1管和B2管各為1-10根管，最佳各為一根管。
3.根據權利要求1所述的化學光棒，其特征在于，所述的B1管和B2管的直徑分別是1-20毫米，管長分別是10-400毫米，管壁厚分別是0.1-2毫米。
4.根據權利要求1所述的化學光棒，其特征在于，所述的B1管和B2管的最佳直徑分別是1-10毫米，最佳管長分別是10-100毫米，最佳管壁厚分別是0.1-1毫米。
5.根據權利要求1、3、4所述的化學光棒，其特征在于，所述的B1管和B2管是棕色玻璃或玻璃或塑料管。
6.根據權利要求1所述的化學光棒，其特征在于，所述的支棍C是玻璃或塑料棍或是兩頭開口的中空玻璃或塑料管。
7.根據權利要求1、6所述的化學光棒，其特征在于，所述的支棍C直徑是1-40毫米。
8.根據權利要求1所述的化學光棒，其特征在于，所述的惰性氣體是氮氣或氬氣或二氧化碳氣。
9.根據權利要求1所述的化學光棒，其特征在于，所述的草酸二酯是草酸二(2，4-二硝基苯基)酯(DNPO)，草酸二(2，4-二硝基-6-烷氧基甲酰基苯基)酯，草酸二(2，4，6-三氯苯基)酯，草酸二(2，4，5-三氯苯基-6正戊氧基甲酰基苯基)酯(CPPO)，草酸二(2，4，5-三氯苯基-6異戊氧基甲酰基苯基)酯(C1PO)。
全文摘要
一種能延長儲存期的化學光棒。本發明的光棒，在結構上采用固體草酸二酯，雙氧水和溶劑在使用前三者互相隔離的新結構，最大限度地延長了化學光棒的儲存期，使化學光棒更具實用價值，為石油鉆探，煤礦，水下作業和作戰軍訓等易燃易爆場所的應急照明，迅速及時地提供一種使用簡便安全可靠的強光源。
文檔編號F21L17/00GK1102466SQ9311973
公開日1995年5月10日 申請日期1993年11月4日 優先權日1993年11月4日
發明者虞忠衡, 李良萍, 章文春 申請人:中國科學院化學研究所