专利名称：一种能延长储存期的化学光棒的制作方法
技术领域：
本发明是关于化学光棒的改进，延长其储存期。
目前市场上供应的化学光棒，在结构上由1个外管A和1个内管B组成，外管A为可弯曲的聚乙烯管，内管B为易碎的玻璃安培瓶，固体草酸二酯被配制成邻苯二甲酸二酯溶液灌装在外管A内，双氧水溶液被封装在内管B中(
图1，罗马尼亚专利，RO 90，119，1986年)。由于下述的原因，20年来，草酸二(2，4-二硝基苯基)酯(DNPO)等草酸二酯发光材料的实用性尚无突破性的进展1、为了保持溶液状态下的草酸二酯发光材料稳定性，或为了提高它们的量子产率，可供使用的溶剂很少，常用的是邻苯二甲酸二酯。2、由于一些原本性能良好的草酸二酯在邻苯二甲酸二酯中的溶解度不高，例DNPO的溶解度仅为0.02M，为了提高它们的溶解度，不得不在这类分子内引入一些与材料性能不十分有利的基团，其结果不仅增大了分子的复杂性，提高了生产成本，而且还削弱了它们的稳定性和发光性能，从而限制了它们的实用性(Aust，J.Chem.，37(1984)，73)。3、一些能作为强光源的草酸二酯，例DNPO，其量子产率最高，可达23%，但在邻苯二甲酸二酯中，它易水解光解(Anal.Chim.Acta，247(1991)，141)，稳定性很差，储存三周后，DNPO光棒的量子产率下降一半，2个月后它的量子产率由原先的18.6%下降到0.2%，几乎完全失去了发光的能力(美国专利，US 3，718，599)，因此，难以保证在应急状态下发挥其强光源的作用，从而失去或削弱了它们的实用价值。为了提高草酸二酯溶液的稳定性，延长化学光棒储存期，化学家们已经或正在努力寻找新的化学稳定剂(美国专利，US 3，718，599)，几乎完全忽略了装置改造的重要性。
本发明的目的在于通过改造化学光棒结构，用最低的投资和成本，防止化学发光材料在储存期内的光解和水解，提高化学发光材料的稳定性，最大限度地延长化学光棒的储存期，使更多的化学发光材料具有实用价值。
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异戊氧基甲酰基苯基)酯(C1PO)等固体草酸二酯已作为化工试剂列入美国Aldrich和东京化成等试剂手册，这表明，在干燥避光照的密闭容器内，它们的稳定性很好，储存期很长。
本发明的特点在于，不是通过化学方法来提高草酯二酯的稳定性，而是改变原有化学光棒的结构，达到最大限度地延长化学光棒储存期。原化学光棒的结构如图1，是由1个外管A和一个内管B组成，本发明在于由1个内管增加到2个内管，为B1和B2管如图2所示，采用草酸二酯，双氧水溶液和溶剂在使用前三者互相隔离的新结构，这样就大大提高了溶剂和发光材料的选择范围。由棕色玻璃或玻璃或塑料制成的B1管和B2管，分别装双氧水溶液和干燥的固体草酸二酯(例DNPO)，在装有草酸二酯的管子里充有惰性气体，以防止干燥固体草酸二酯水解，一般采用氮气或氩气或二氧化碳气。内管B1和B2的直径分别为1-20毫米，最佳为1-10毫米，内管壁厚分别为0.1-2毫米，最佳为0.1-1毫米，内管长分别为10-400毫米，最佳为10-100毫米，内管的尺寸按使用者所需而变化。在储存期间，干燥固体草酸二酯和双氧水溶液分别被封闭在各自的内管中，与外管里的溶剂相互隔离，三者是按一定比例分装在内管与外管内。为了保证内管在使用时能迅速有效地破碎，两内管被绑在一起，仅在使用开始的瞬间，才让固体发光材料，双氧水和溶剂互相混合发光，从而防止了发光材料的分解，极大地延长了化学光棒的储存期。
为了保证内管始终处在外管内的中部，达到迅速有效地破碎，本发明还在外管A内部的上下两端，各附加了一根处于浮动状态的支棍C(如图2)，支棍C是玻璃或塑料棍或是两头开口的中空玻璃或塑料管，支棍C的直径是1-40毫米，或直径不大于内管B1和B2管直径相加之和，这样就使内管B1和B2始终漂浮于塑料棒(外管A)内的中部。
由于化学光棒结构的变化，双氧水溶液和干燥固体草酸二酯分别装在各自的管子中，这样所说的内管B1和B2就可各为多个，甚至各为10个以上，但就其效果而言，与内管B1和B2各为1个时无多大变化。而所述的干燥固体草酸二酯为草酸二(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异戊氧基甲酰基苯基)酯(C1PO)。
由于本发明的化学光棒采用草酸二酯，双氧水溶液和溶剂在使用前三者互相隔离的新结构，扩大了溶剂和发光材料的选择范围，取消了化学稳定剂，从而提高了发光性能，延长了发光时间，有效地防止了化学发光材料在储存期内的光解和水解，因此，它最大限度地延长了化学光棒的储存期，使DNPO等价格低廉的草酸二酯更具有实用价值和竞争性，为石油钻探、煤矿、和作战军训，为野外，水下作业及易燃易爆场所的应急照明，迅速及时地提供多种价格低廉，使用简便，安全可靠的强光源。本发明将为开发寻找有实用价值的新的化学发光材料，开劈一条新的途径。
图1、原化学光棒示意图A外管 B内管图2、本发明化学光棒示意图A外管 B1内管 B2内管 C、支棍下面通过实施例，进一步说明本发明延长化学光棒储存期的效果。
DNPO的储存稳定实验取5毫升棕色玻璃管100个，洗净后，在每个管内加入0.1克新制备的干燥DNPO，在封管前，先将管子抽真空，然后再充入干燥二氧化碳气体，将上述管子储存在暗箱内，温度为室温。以后每隔两星期取三支封管，开封后测试其熔点(mp.℃)和红外光谱(IR)，表中的数据表明，在半年的储存期内，DNPO的熔点和羰基(-C＝O)峰的吸收频率无明显变化。
表、不同储存期的固体草酸二(2，4-二硝基苯基)酯(DNPO)的熔点和羰基(-C＝O)峰的红外吸收频率
权利要求
1.一种化学光棒，它包括外管A和内管B，其特征在于，所述的内管B由处在外管A内中部，分别装有双氧水溶液和固体草酸二酯并充有惰性气体的B1和B2管组成，在外管A内部的上下两端，还各有支棍C。
2.根据权利要求1所述的化学光棒，其特征在于，所述的B1管和B2管各为1-10根管，最佳各为一根管。
3.根据权利要求1所述的化学光棒，其特征在于，所述的B1管和B2管的直径分别是1-20毫米，管长分别是10-400毫米，管壁厚分别是0.1-2毫米。
4.根据权利要求1所述的化学光棒，其特征在于，所述的B1管和B2管的最佳直径分别是1-10毫米，最佳管长分别是10-100毫米，最佳管壁厚分别是0.1-1毫米。
5.根据权利要求1、3、4所述的化学光棒，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.根据权利要求1所述的化学光棒，其特征在于，所述的支棍C是玻璃或塑料棍或是两头开口的中空玻璃或塑料管。
7.根据权利要求1、6所述的化学光棒，其特征在于，所述的支棍C直径是1-40毫米。
8.根据权利要求1所述的化学光棒，其特征在于，所述的惰性气体是氮气或氩气或二氧化碳气。
9.根据权利要求1所述的化学光棒，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异戊氧基甲酰基苯基)酯(C1PO)。
全文摘要
一种能延长储存期的化学光棒。本发明的光棒，在结构上采用固体草酸二酯，双氧水和溶剂在使用前三者互相隔离的新结构，最大限度地延长了化学光棒的储存期，使化学光棒更具实用价值，为石油钻探，煤矿，水下作业和作战军训等易燃易爆场所的应急照明，迅速及时地提供一种使用简便安全可靠的强光源。
文档编号F21L17/00GK1102466SQ9311973
公开日1995年5月10日 申请日期1993年11月4日 优先权日1993年11月4日
发明者虞忠衡, 李良萍, 章文春 申请人:中国科学院化学研究所