一种用于活性染料的固色剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于活性染料的固色剂及其制备方法。以一乙醇胺和1，4－丁二醇二缩水甘油醚为原料合成扩链剂，再将异氟尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇和扩链剂反应所得的聚氨酯采用甲乙酮肟进行封端，经高速剪切乳化得到一种用于活性染料的固色剂。固色剂分子所含的阳离子可与染料分子的阴离子发生库伦引力结合，降低染料的水化能力；固色剂分子中被封闭的异氰酸酯基团在高温焙烘时解封，可与纤维及染料上的某些活泼基团发生交联作用；固色剂分子所含的环氧基团在一定条件下与纤维及染料上的活泼基团发生开环反应而形成交联作用；同时，固色剂作为聚氨酯具有较强的成膜能力，所形成的膜可以覆盖染料，使染料牢固地附着在织物上，达到固色目的。

A fixing agent for reactive dyes and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于活性染料的固色剂及其制备方法
本专利技术涉及纺织印染助剂合成
，具体涉及一种用于活性染料的固色剂及其制备方法。技术背景活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、生产成本低等优点，因此广泛应用于各种织物的上染。活性染料分子中含有能与纤维素纤维中的羟基和蛋白质纤维中的氨基反应的活性基团，染色时能与纤维形成共价键，上染浅色织物时能达到良好的色牢度，但是上染深色织物时，不少品种的摩擦色牢度较差；同时由于染料的利用率不高，染色时产生的大量有色污水为环境保护带来巨大压力。为了解决活性染料上染织物后的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度差的问题，需要对上染的织物进行固色处理。传统的反应型聚合物固色剂Y虽然能有效提高织物的色牢度，但是含有对人体有害的甲醛。目前市场上通常使用的无醛固色剂类型有多胺类聚合物和阳离子型聚合物，多胺类聚合物固色剂对活性染料固色具有良好的效果，但容易引起色变；阳离子型聚合物固色剂虽有很好的固色效果，但合成该固色剂的其中一种原料二烯丙基胺因环保法规问题而被限产，导致该原料供货严重不足。因此，针对棉织物，结合反应型聚合物固色剂和阳离子型聚合物固色剂的优点，开发一种用于活性染料的固色剂，使织物具有良好的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度，对改善固色效果以及环境问题具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种能有效提高棉织物上染活性染料后的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度，且对纺织品的色光影响较小的固色剂及其制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种用于活性染料的固色剂，它的结构通式为：，其中，R表示；表示，9≤m≤17。本专利技术技术方案还提供一种用于活性染料的固色剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，将61份一乙醇胺加入到带有搅拌器、滴液装置和冷凝回流装置的反应容器中，加热升温至20～30℃后，滴加220～264份1,4－丁二醇二缩水甘油醚，在0.5～1h滴加完毕，继续保温反应1～2h；再加热升温至50～60℃后，滴加220～264份1,4－丁二醇二缩水甘油醚，在0.5～1h滴加完毕，继续保温反应3～4h，得到扩链剂；（2）将49份异氟尔酮二异氰酸酯、60～100份聚丙二醇加入到带有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，加入43～60份溶剂丙酮，0.08～0.15份催化剂二月桂酸二丁基锡，开启冷凝装置及搅拌器，通氮气5～10min后，加热升温至70～80℃，保温反应2～3h；加入10～14份步骤（1）得到的扩链剂和43～60份丙酮的混合溶液，保温反应1～2h后，降温至40～50℃，加入5.2～7.3份甲乙酮肟，保温反应0.5～1h；再加入1.2～1.7份冰醋酸，反应0.5～1h；减压蒸馏回收丙酮后，加入440～600份去离子水，在2000～3000转/分钟的转速下剪切乳化处理0.5～1h，得到用于活性染料的固色剂。步骤（2）中所述的聚丙二醇的数均分子量为600、800或1000。步骤（2）中所述的减压蒸馏回收丙酮的条件为温度45～55℃、压力-0.08～-0.1MPa。本专利技术技术方案制备用于活性染料的固色剂的合成反应路线如下：其中，R表示；其中，R表示；R1表示；R2表示，9≤m≤17；“”表示，9≤m≤17；DBTDL表示二月桂酸二丁基锡。本专利技术的原理是：以异氟尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇为反应原料，在二月桂酸二丁基锡的催化作用下，制得聚氨酯预聚体；再利用自制的同时含有环氧和羟基的扩链剂对聚氨酯预聚体进行扩链，然后采用甲乙酮肟进行封端，最后在酸性条件下进行剪切乳化，得到一种用于活性染料的固色剂。所得的固色剂同时具有阳离子基团和活性基团，使得活性染料上染织物后具有良好的固色效果；同时聚氨酯的成膜性，使得活性染料上染织物后具有良好的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度。由于上述技术方案的运用，本专利技术具有如下优点：1.本专利技术制备的固色剂分子中含有阳离子基团与环氧基团，阳离子基团可以与染料阴离子基团结合形成不溶性色淀；环氧基团可以与纤维上活性基团发生开环反应而形成共价键结合，从而提高织物的固色效果。2.本专利技术采用甲乙酮肟封闭固色剂分子中异氰酸酯基团，在固色过程中，通过高温焙烘，异氰酸酯基团解封，与纤维及染料上的活性基团发生交联作用，使得活性染料具有良好的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度。3.本专利技术制备的固色剂作为聚氨酯，具有较强的成膜能力，所形成的膜可以覆盖纤维上的染料，使染料牢固地附着在织物上，达到固色目的。4．本专利技术获得的固色剂用于活性染料，能有效提高活性染料染色织物的耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度和耐水色牢度。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的活性染料用固色剂的红外谱图；图2为本专利技术实施例2提供的活性染料用固色剂的红外谱图；图3为本专利技术实施例3提供的活性染料用固色剂的红外谱图。具体实施方式下面结构附图和具体实施方式，对本专利技术技术方案做进一步的描述。实施例1本实施例提供一种用于活性染料的固色剂的制备方法，合成反应路线如下：其中，R表示；其中，R表示；R1表示；R2表示，9≤m≤17；“”表示，9≤m≤17；DBTDL表示二月桂酸二丁基锡。具体步骤如下：（1）将6.1g一乙醇胺加入到带有搅拌器、滴液装置和冷凝回流装置的反应容器中，加热升温至20℃，将22g1,4－丁二醇二缩水甘油醚在0.5h滴加完毕，继续保温反应1h；然后加热升温至50℃，将22g1,4－丁二醇二缩水甘油醚在0.5h滴加完毕，继续保温反应3h，得到扩链剂。（2）将4.9g异氟尔酮二异氰酸酯、6g聚丙二醇加入到带有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，然后加入4.4g丙酮作为溶剂，0.008g二月桂酸二丁基锡作为催化剂，开启冷凝装置及搅拌器，通氮气5min后，加热升温至70℃，保温反应2h；加入步骤（1）得到的1g扩链剂和4.4g丙酮的混合溶液，保温反应1h；降温至40℃，加入0.52g甲乙酮肟保温反应0.5h；加入0.12g冰醋酸反应0.5h，减压蒸馏回收丙酮，最后加入44g去离子水高速剪切乳化0.5h，得到用于活性染料的固色剂。参见附图1，它是本实施例制备的活性染料用固色剂的红外谱图。曲线中1240cm-1、929cm-1、856cm-1为环氧基的特征吸收峰，1374cm-1为氨基甲酸酯N-H变形振动与C-N的伸缩振动，3380cm-1为N-H伸缩振动峰，1716cm-1为氨基甲酸酯C=O伸缩振动峰，1639cm-1为甲乙酮肟封端异氰酸酯的C=N伸缩振动峰，同时在2272cm-1附近未出现-NCO吸收峰，表明目标产物成功合成。实施例2（1）将6.1g一乙醇胺加入到带有搅拌器、滴液装置和冷凝回流装置的反应容器中，加热升温至25℃，将24.2g1,4－丁二醇二缩水甘油醚在0.5h滴加完毕，继续保温反应1.5h；然后加热升温至55℃，将24.2g1,4－丁二醇二缩水甘油醚在0.5h滴加完毕，继续保温反应3.5h，得到扩链剂。（2）将4.9g异氟尔酮二异氰酸酯、8g聚丙二醇加入到带有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，加入5g丙酮作为溶剂，0.01g二月桂酸二丁基锡作为催化剂，开启冷凝装置及搅拌器，通氮气8min后，加热升温至75℃，保温反应2.5h；加入步骤（1）中得到的1.2g扩链剂和5g丙酮的混合溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于活性染料的固色剂，其特征在于它的结构通式为：

【技术特征摘要】
1.一种用于活性染料的固色剂，其特征在于它的结构通式为：，其中，R表示；表示，9≤m≤17。2.一种用于活性染料的固色剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）按质量份数计，将61份一乙醇胺加入到带有搅拌器、滴液装置和冷凝回流装置的反应容器中，加热升温至20～30℃后，滴加220～264份1,4－丁二醇二缩水甘油醚，在0.5～1h滴加完毕，继续保温反应1～2h；再加热升温至50～60℃后，滴加220～264份1,4－丁二醇二缩水甘油醚，在0.5～1h滴加完毕，继续保温反应3～4h，得到扩链剂；（2）将49份异氟尔酮二异氰酸酯、60～100份聚丙二醇加入到带有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，加入43～60份溶剂丙酮，0.08～0.15份催化剂二月桂酸二丁基锡，开启冷凝装置及搅拌器，通氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：周向东，雷文文，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32