CN103015239A - 一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其制备方法，其步骤如下：（1）往反应釜中加入螯合剂、去离子水，开启搅拌，并开始加热升温。（2）待温度升至60～80℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是不饱和酯，第三高位槽是环氧化合物，第四高位槽是浓度为1%～10%的引发剂溶液。滴加时间控制在0.5～2小时，滴加温度控制在65～85℃。（3）滴加完后保持温度继续反应1～5小时，然后按产品要求加入去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得所述固色剂。

Description

一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其制备方法

技术领域

本发明属于精细化工领域，特别涉及一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其制备方法。

背景技术

棉纤维（主要组成结构为纤维素）作为四大天然纤维（棉、毛、丝、麻）之一，由于自身在服用性能方面具有良好的吸湿性、保暖性、舒适性及柔软的手感，且清洁保健和可降解回收利用等特点，而得到广泛的应用。目前，用于棉纤维印染的染料包括还原染料、硫化染料、直接染料及活性染料等。

活性染料具有色谱齐全、色泽鲜艳、价格较低和使用方便等诸多优点，现已成为应用最广的棉用染料。但在印染加工过程中，活性染料与纤维素纤维的键合反应和水解反应是同时存在的，水解反应的存在导致活性染料固色率相对较低，染色织物湿摩擦牢度尤其是中、深色织物的湿摩擦牢度较低，因此织物在染色加工后还要用固色剂进行固色处理。

为了解决活性染料染棉织物后湿摩擦牢度和耐洗色牢度较差的问题，大力开发和使用色谱齐全、结构合理、工艺简便便能达到色牢度要求的新型活性染料是最重要的途径。虽然一些进口染料能在一定程度上满足这些特点，但价格昂贵，且部分品种的牢度不理想。另一方面，研发新型活性染料用固色剂，其性能不单纯地用来固着未被洗除的水解染料和减少浮色、不因经时变化造成湿牢度降低、不损害活性染料的鲜艳性，而且要经受住洗涤、汗氯、光等的单一作用和复合作用，甚至有益于提高活性染料染色物的这些牢度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其制备方法，该改性固色剂能更好提高织物湿摩擦牢度和耐洗色牢度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，主要由下述质量分数配比的原料组分制成：

其中，所述二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液。

所述不饱和酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物。

所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的混合物。

所述螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、氨基三乙酸钠、环已二胺四乙酸钠和二乙烯三胺五乙酸钠中的一种或几种的混合物。

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种的混合物。

一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入所述螯合剂和部分所述去离子水，配制成质量百分比浓度为5%～35%的螯合剂溶液，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至60～80℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是所述不饱和酯，第三高位槽是所述环氧化合物，第四高位槽是质量百分比浓度为1-10%的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述去离子水配制而成；滴加时间控制在0.5～2小时，滴加温度控制在65～85℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应1～5小时，然后按产品要求加入剩余的所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

所述不饱和酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物。

所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的混合物。

所述螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、氨基三乙酸钠、环已二胺四乙酸钠和二乙烯三胺五乙酸钠中的一种或几种的混合物。

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种的混合物。

与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：

1.通过给固色剂结构中引入酯键、环氧基反应性基团，在纤维与染料之间起“架桥”作用，可与染料分子的反应性基团、纤维素分子上的羟基交联，形成高度多元化交联系统，使染料与纤维结合的更加牢固，从而能显著改善活性染料的干摩擦牢度、湿摩擦牢度和耐洗色牢度，而且不影响产品的色光和手感。

2.所制备的固色剂具有染色牢度高，能提高干湿牢度、水洗色牢度，对敏感色色光影响小，用量少等优点，固色时基本不产生色相变化，且无甲醛污染，有效降低了织物甲醛含量，提升织物的品质，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步详细阐述。

本发明的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

其中，所述二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液。

所述不饱和酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物。

所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的混合物。其中，烯丙基聚氧乙烯环氧基醚是烯丙基封端聚醚，杭州迪维莱贸易有限公司有售，具体可参见其销售网页http://hangzhoudwl.cn.chemnet.com/show/pdetail--1417741.html。

所述螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、氨基三乙酸钠、环已二胺四乙酸钠和二乙烯三胺五乙酸钠中的一种或几种的混合物。

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种的混合物。

本发明一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入所述螯合剂和部分所述去离子水，配制成质量百分比浓度为5%～35%的螯合剂溶液，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至60～80℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是所述不饱和酯，第三高位槽是所述环氧化合物，第四高位槽是质量百分比浓度为1-10%的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述去离子水配制而成；滴加时间控制在0.5～2小时（即，控制滴速使其在0.5～2小时滴完），滴加温度控制在65～85℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应1～5小时，然后按产品要求加入剩余的所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

下面以具体的实施例对本发明进行详细说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

本发明的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：350千克

丙烯酸甲酯：40千克

烯丙基缩水甘油醚：49千克

乙二胺四乙酸二钠：0.2千克

过硫酸铵：0.8千克

去离子水：560千克

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液。

本发明一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入0.2千克所述乙二胺四乙酸二钠和2千克所述去离子水，配制成乙二胺四乙酸二钠溶液，开启搅拌，并开始加热升温。

（2）待温度升至60℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是350千克所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是40千克所述丙烯酸甲酯，第三高位槽是49千克所述烯丙基缩水甘油醚，第四高位槽是40千克质量百分比浓度为2%的过硫酸铵溶液，此过硫酸铵溶液由0.8千克所述过硫酸铵加入39.2千克所述去离子水配制而成。滴加时间控制在1小时（即，控制滴速使其在1小时滴完），滴加温度控制在65℃。

（3）滴加完后保持温度继续反应2小时，然后按产品要求加入剩余的518.8千克所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

实施例2

本发明的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：400千克

丙烯酸乙酯：10千克

烯丙基聚氧乙烯环氧基醚：49千克

乙二胺四乙酸四钠：0.4千克

过硫酸铵：0.6千克

去离子水：540千克。

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液。

本发明一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入0.4千克所述乙二胺四乙酸四钠和2千克所述去离子水，配制成乙二胺四乙酸四钠溶液，开启搅拌，并开始加热升温。

（2）待温度升至65℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是400千克所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是10千克所述丙烯酸乙酯，第三高位槽是49千克所述烯丙基聚氧乙烯环氧基醚，第四高位槽是20千克质量百分比浓度为3%的过硫酸钠溶液，此过硫酸钠溶液由0.6千克所述过硫酸铵加入19.4千克所述去离子水配制而成。滴加时间控制在1.5小时（即，控制滴速使其在1.5小时滴完），滴加温度控制在70℃。

（3）滴加完后保持温度继续反应3小时，然后按产品要求加入剩余的518.6千克所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

实施例3

本发明的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：450千克

甲基丙烯酸甲酯：10千克

甲基丙烯酸缩水甘油酯：19千克

葡萄糖酸钠：0.5千克

过硫酸钾：0.5千克

去离子水：520千克

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液。

本发明一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入0.5千克所述葡萄糖酸钠和2千克所述去离子水，配制成葡萄糖酸钠溶液，开启搅拌，并开始加热升温。

（2）待温度升至75℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是450千克所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是10千克所述甲基丙烯酸甲酯，第三高位槽是19千克所述甲基丙烯酸缩水甘油酯，第四高位槽是25千克质量百分比浓度为2%的过硫酸钾溶液，此过硫酸钾溶液由0.5千克所述过硫酸钾加入24.5千克所述去离子水配制而成。滴加时间控制在2小时（即，控制滴速使其在2小时滴完），滴加温度控制在85℃。

（3）滴加完后保持温度继续反应4小时，然后按产品要求加入剩余的493.5千克所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

实施例4

本发明的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：460千克

甲基丙烯酸乙酯：18千克

丙烯酸缩水甘油酯：3.6千克

三聚磷酸钠：0.6千克

引发剂：1.8千克

去离子水：516千克

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液；引发剂采用过硫酸铵和过硫酸钠的混合物，且过硫酸铵和过硫酸钠的质量比为1:1，即，过硫酸铵和过硫酸钠的用量均为0.9千克。

本发明一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入0.6千克所述三聚磷酸钠和2千克所述去离子水，配制成三聚磷酸钠溶液，开启搅拌，并开始加热升温。

（2）待温度升至65℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是460千克所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是18千克所述甲基丙烯酸乙酯，第三高位槽是3.6千克所述丙烯酸缩水甘油酯，第四高位槽是36千克质量百分比浓度为5%的引发剂溶液，此引发剂溶液由0.9千克所述过硫酸铵、0.9千克所述过硫酸钠和34.2千克所述去离子水配制而成。滴加时间控制在1.5小时（即，控制滴速使其在1.5小时滴完），滴加温度控制在70℃。

（3）滴加完后保持温度继续反应2.5小时，然后按产品要求加入剩余的479.8千克所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

实施例5

本发明的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：470千克

丙烯酸丁酯：6千克

甲基丙烯酸缩水甘油酯：8.6千克

柠檬酸钠：0.8千克

引发剂：2.6千克

去离子水：512千克

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液；引发剂采用过硫酸铵和过硫酸钾的混合物，且过硫酸铵和过硫酸钾的质量比为1:1，即，过硫酸铵和过硫酸钾的用量均为1.3千克。

本发明一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入0.8千克所述柠檬酸钠和2千克所述去离子水，配制成柠檬酸钠溶液，开启搅拌，并开始加热升温。

（2）待温度升至65℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是470千克所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是6千克所述丙烯酸丁酯，第三高位槽是8.6千克所述甲基丙烯酸缩水甘油酯，第四高位槽是32.5千克质量百分比浓度为8%的引发剂溶液，此引发剂溶液由1.3千克所述过硫酸铵、1.3千克所述过硫酸钾和29.9千克所述去离子水配制而成。滴加时间控制在2小时（即，控制滴速使其在2小时滴完），滴加温度控制在70℃。

（3）滴加完后保持温度继续反应4小时，然后按产品要求加入剩余的480.1千克所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

实施例6

本发明的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：480千克

不饱和酯：5.2千克

环氧化合物：3千克

酒石酸钠：0.9千克

引发剂：2.9千克

去离子水：508千克

其中：

二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液；

不饱和酯采用丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物，且丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:1，即，丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的用量均为2.6千克；

环氧化合物采用烯丙基缩水甘油醚和丙烯酸缩水甘油酯的混合物，且烯丙基缩水甘油醚和丙烯酸缩水甘油酯的质量比为1:1，即，烯丙基缩水甘油醚和丙烯酸缩水甘油酯的用量均为1.5千克；

引发剂采用过硫酸钠和过硫酸钾的混合物，且过硫酸钠和过硫酸钾的质量比为1:1，即，过硫酸钠和过硫酸钾的用量均为1.45千克。

本发明一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入0.9千克所述酒石酸钠和2千克所述去离子水，配制成酒石酸钠溶液，开启搅拌，并开始加热升温。

（2）待温度升至75℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是480千克所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是2.6千克所述丙烯酸甲酯和2.6千克所述甲基丙烯酸甲酯的混合物，第三高位槽是1.5千克所述烯丙基缩水甘油醚和1.5千克所述丙烯酸缩水甘油酯的混合物，第四高位槽是58千克质量百分比浓度为5%的引发剂溶液，此引发剂溶液由1.45千克所述过硫酸钠、1.45千克所述过硫酸钾和55.1千克的所述去离子水配制而成。滴加时间控制在1.5小时（即，控制滴速使其在1.5小时滴完），滴加温度控制在80℃。

（3）滴加完后保持温度继续反4.5小时，然后按产品要求加入剩余的450.9千克所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

将上述实施例1～6合成的固色剂分别处理活性大红3G染色后的棉织物，采用浸固工艺，固色剂用量为2%（o.w.f），pH为6～7，温度为60℃，时间为30min，裕比1:12。棉织物固色后的主要性能指标如表1所示。

表1棉织物经上述实施例1～6固色处理后的主要性能指标

备注：

1.摩擦牢度测试方法按GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》方法测定；

2.皂洗牢度测试方法按GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》方法测定；

3.汗浸牢度测试方法按GB/T5713-1997《纺织品色牢度试验耐水色牢度》方法测定。

4.固色剂7为聚二甲基二烯丙基氯化铵，由福建清源科技有限公司生产，浓度为30%。

Claims (10)

1.一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于：主要由下述质量分数配比的原料组分制成：

其中，所述二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液。

2.根据权利要求1所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于：所述不饱和酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于：所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于：所述螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、氨基三乙酸钠、环已二胺四乙酸钠和二乙烯三胺五乙酸钠中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种的混合物。

6.制备如权利要求1所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的方法，其特征在于：通过如下步骤实现：

（1）往反应釜中加入所述螯合剂和部分所述去离子水，配制成质量百分比浓度为5%～35%的螯合剂溶液，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至60～80℃时，从四个高位槽同时滴加，第一高位槽是所述二甲基二烯丙基氯化铵，第二高位槽是所述不饱和酯，第三高位槽是所述环氧化合物，第四高位槽是质量百分比浓度为1-10%的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述去离子水配制而成；滴加时间控制在0.5～2小时，滴加温度控制在65～85℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应1～5小时，然后按产品要求加入剩余的所述去离子水进行稀释至设定浓度，搅拌均匀后，即得聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂。

7.根据权利要求6所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，其特征在于：所述不饱和酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求6所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，其特征在于：所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求6所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其制备方法，其特征在于：所述螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、氨基三乙酸钠、环已二胺四乙酸钠和二乙烯三胺五乙酸钠中的一种或几种的混合物。

10.根据权利要求6所述的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种的混合物。