本发明专利技术公开了一种适用于蛋白质纤维的可反应光稳定剂，其结构式为以下任意一种：本发明专利技术还同时提供了上述可反应光稳定剂的制备方法：通过化学反应在光稳定剂的光稳定片段中引入卤素，并将所得的化合物分别与对硝基苯酚在等当量的碱液中发生取代反应，从而生成含有硝基的醚类化合物；再将其采用二氧化硫脲还原的方法生成以醚键作为桥基与光稳定片段相连的芳伯胺化合物，该类芳伯胺化合物的氨基位于醚基的对位。本发明专利技术的光稳定剂可在温和反应条件下借助醛类物质利用Mannich反应与蛋白质纤维形成牢固结合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
蛋白质纤维主要包括天然和再生纤维两大类。天然蛋白纤维主要来源于动物毛和 蚕丝，其中动物毛中用量最大当属羊毛。羊毛纤维柔软而富有弹性，是人类在纺织上被最早 使用的天然纤维之一，其制品手感丰满、保暖性好、穿着舒服，优异的服装性能使得羊毛成 为高中档纺织面料的主要原料。被称为"天然丝"的蚕丝，是由熟蚕结茧时分泌丝液凝固而 成的连续长纤维，蚕丝外观美丽轻盈，质地柔软平滑，具有良好的吸湿、透气性能。羊毛和蚕 丝在高档纺织品面料中占有重要地位。然而，蛋白质纤维制品在日光照射下易黄变脆损，严 重影响着性能与品质，制约了该产业的发展。日光中的紫外线是蛋白质纤维光化学反应的诱因，而蛋白质中的活泼氨基酸残基 与单线态氧、自由基发生氧化、自由基反应则是其光化学反应的主要途径。其中，含量较高、 易于发生光氧化反应的酪氨酸残基是蛋白质纤维易于黄变、脆损的主要因素。大量研究表 明，光致黄变、脆损是蚕丝中多种活泼氨基酸残基和肽链发生光化学反应的综合效应，其中 酪氨酸残基是重要的参与者。 采用光稳定剂（包括紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂等）处理蛋白质纤维能够有 效抑制光化学反应。其中，紫外线吸收剂（UVA)能够通过高效吸收紫外线的方式阻断紫外 线对蛋白质纤维的破坏，而受阻胺光稳定剂则通过捕获自由基、猝灭单线态氧等方式干扰 光化学反应过程以保护纤维。UvinulMS40和UV-FASTW是两种适用于蛋白质纤维整理的 商品紫外线吸收剂（见式1)，其结构中含有磺酸基，能够在酸性浴中与蛋白质大分子上的 铵根离子形成离子键结合上染纤维，通过吸收高能紫外线的方式改善蛋白质纤维的耐光稳 定性。但由于形成的离子键容易受到水的溶剂化作用影响，这两种非反应性紫外线吸收剂 对蛋白质纤维的湿态耐久性欠佳。受阻胺光稳定剂（HALS)是另一类效果突出的光稳定剂， 通常作为助剂添加在材料中，易于迀移与抽提，与材料存在相容性问题，因而在纺织品领域 应用有限。 式1非反应水溶性商品紫外线吸收剂UvinulMS40和UV-FASTW的分子结构 蛋白质侧基的化学修饰是改善蛋白质化学性质的一种重要方法。蛋白质或多肽中 的酪氨酸残基可以与醛类物质、芳伯胺及其衍生物可以在温和的条件下发生三组份反应， 使三种物质通过共价键牢固结合，这类反应称为Mannich反应。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能与蛋白质纤维形成牢固共价键结合的反 应性光稳定剂。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种能与蛋白质纤维形成牢固共价键结合的 反应性光稳定剂（即，含芳伯胺基团的光稳定剂），该可反应光稳定剂（即，含芳伯胺基团的 光稳定剂）的结构式为以下任意一种： 本专利技术还同时提供了上述适用于蛋白质纤维的可反应光稳定剂（含芳伯胺基团 的光稳定剂）的制备方法，包括如下步骤： 通过化学反应在光稳定剂的光稳定片段中引入卤素，并将所得的化合物分别与对 硝基苯酚在等当量的碱液中发生取代反应，从而生成含有硝基的醚类化合物；再将所述含 有硝基的醚类化合物采用二氧化硫脲还原的方法生成以醚键作为桥基与光稳定片段相连 的芳伯胺化合物，该类芳伯胺化合物的氨基位于醚基的对位；该类芳伯胺化合物为适用于 蛋白质纤维的可反应光稳定剂，可借助醛类物质实现Mannich反应。 本专利技术的含芳伯胺基团的光稳定剂的具体使用方法，S卩，适用于蛋白质纤维的反 应型后整理方法：含芳伯胺基团的光稳定剂在醛类物质的作用下与蛋白质纤维中的酪氨酸 残基发生Mannich反应，从而将光稳定剂分子牢固连接在蛋白质大分子中； 所述含芳伯胺基团的光稳定剂与蛋白质纤维的质量比为0. 01~0. 05 :1，含芳伯 胺基团的光稳定剂与醛类物质的摩尔比为1 :1~2 ;浴比为1 :30~100 ;后整理液pH值保 持在4. 0~6. 5范围内，温度为20~50°C，保温时间0. 5~24小时，后整理结束后，然后经 过热水和冷水洗涤（例如为经过60°C和15°C的去离子水洗涤），从而除去吸附在蛋白质纤 维上的杂质（将未反应光稳定剂和醛类物质从蛋白质纤维上洗涤干净即可），晾干（10~ 25°C的室温下晾至恒重）。 备注说明： 用醋酸-醋酸钠的缓冲溶液来调节上述pH值，此为常规技术。 上述含芳伯胺基团的光稳定剂，即所述的光稳定剂结构中至少需要存在一个芳伯 胺。 作为本专利技术的适用于蛋白质纤维的反应性后整理方法的改进：醛类物质为甲醛、 乙醛、丙醛、丁醛或苯甲醛。 在本专利技术中，蛋白质纤维可为羊毛、桑蚕丝和榨蚕丝。 考虑到羊毛与蚕丝纤维中酪氨酸残基含量较高，并且主要分布在水或乙醇溶液容 易渗入的纤维无定形区，本专利技术根据Mannich反应机理，提供了一种能够将含有芳伯胺基 的光稳定剂与蚕丝和羊毛纤维通过C-N桥基牢固结合的方法。该方法染色条件温和，节能 环保，并且能够从根本上解决蚕丝纤维的耐湿处理牢度问题。 本专利技术利用酪氨酸残基的反应活性，采用Mannich反应将含有芳伯胺基团的光稳 定剂利用醛类物质架桥与蚕丝、羊毛纤维中的酪氨酸残基共价键结合，同样可以提升其耐 湿处理牢度。 本专利技术的利用Mannich反应将含有芳伯胺基的光稳定剂与蚕丝/羊毛纤维通过 C-N桥基牢固结合的后处理方法的反应式如下式所示： 备注说明：上述"光稳定片段"，指起光稳定作用的部分。 本专利技术具有的有益效果是： 用本专利技术所提供的光稳定化后处理方法对蛋白质纤维或织物进行后整理具有如 下优点： (1)、可选用现有商品光稳定剂结构作为原料或选择具有光稳定作用的小分子化 合物作为光稳定片段，从而制备出含芳伯胺基团的光稳定剂，开发成本低； 备注说明：本专利技术的结构I和II是通过选择苯并三唑紫外线吸收剂UV-P作为原 料制备的；结构III是选择制备商品受阻胺光稳定剂的小分子化合物1，2, 2, 6, 6-五甲基哌 啶醇作原料制备的。 (2)、光稳定剂稳定，不发生水解； (3)、可在接近室温的条件下实现光稳定化修饰，能耗低； (4)、该后整理方法中光稳定剂与蛋白质纤维在弱酸性条件下反应结合，对纤维的 损伤小。 (5)、解决蚕丝纤维的耐湿处理牢度问题以及光稳定剂在蛋白质纤维上的耐久性。 综上所述，本专利技术开发了一类适用于蛋白质纤维的新型可反应光稳定剂，来代替 市场上现有的非反应光稳定剂，从根本上解决现有商品光稳定剂应用于蛋白质纤维时存在 的湿态耐久性和相容性问题。该类光稳定剂具有如下特点：（1)光稳定剂分子结构中含有 芳伯胺结构；（2)光稳定剂在水或乙醇中具有较高的溶解度；(3)光稳定剂可在温和反应条 件下借助醛类物质利用Mannich反应与蛋白质纤维形成牢固结合。【具体实施方式】 实施例1、 依次进行如下步骤： 1)、分别取0.758(0.003111〇1)群-?(2-(2'-羟基-5'-甲基苯基）苯并三氮唑）、 0. 02g偶氮二异丁腈（AIBN)、30mL四氯甲烷加入到250mL的三口烧瓶中，搅拌使完全溶解， 并加热至47°C;将0. 53g(0. 003mol)溴素加入含20mL四氯甲烷的烧杯中，并摇匀后控制在 4~5h内加入到上述三口烧瓶中（三口烧瓶中体系的温度保持为47°C)，于47°C反应17h。 反应结束后升温，减压蒸馏（9.9mmHg的压力，收集80本文档来自技高网...
【技术保护点】
适用于蛋白质纤维的可反应光稳定剂，其特征是：该可反应光稳定剂的结构式为以下任意一种：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔志华，丁超，陈维国，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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