一种环保的双偶氮酸性红染料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及织物有机染料领域，公开了一种环保的双偶氮酸性红染料，具有通式(Ⅰ)的化学结构：

An environmentally friendly acid red dye with bisazo and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种环保的双偶氮酸性红染料及其制备方法
本专利技术涉及织物有机染料领域，特别涉及一种环保的双偶氮酸性红染料及其制备方法。
技术介绍
偶氮染料是纺织品服装在印染工艺中应用最广泛的一类合成染料，用于多种天然和合成纤维的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。酸性染料是一类结构带有酸性基团的水溶性染料，在酸性介质中进行染色。主要用于羊毛，蚕丝和锦纶等染色，也可用于皮革，纸张，墨水等方面，其中偶氮酸性红染料共属于偶氮染料和酸性染料。随现有环保意识以及人们对健康要求愈发提高，现有中国标准和外国标准中禁用了大量的偶氮染料和其原料在染料领域内的使用，其中对偶氮酸性红染料禁用后受限制染料较多，如酸性红114#等。对此行业内寻找替代品染料，然而此前替代品染料使用过程和效果上仍有瑕疵，其染色效果较现禁用的原染料染色效果仍有一定缺陷如染色色泽较暗、染色提升率低，上色难的问题，故需要一种环保健康且染色性能可与原染料比及的酸性红染料。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种环保的双偶氮酸性红染料，被染织物染色色泽浓厚饱满，以及提高染料的染色提升率。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种环保的双偶氮酸性红染料，具有通式(Ⅰ)的化学结构：R1和R2各自独立为：氢、C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、氯基中的一种；R3各自独立为：氢、磺酸基、羧基的一种；R4各自独立为：氢、甲基、甲氧基、乙氧基、硝基、氯基的一种。通过采用上述技术方案，本申请双偶氮酸性红染料中由多个N＝N键和苯环构成共轭平面结构，共轭平面结构为结构(Ⅵ)，如下所示，其延伸了发色基团的共轭程度，使本申请的双偶氮酸性红染料发色系数增加，被染织物染色色泽浓厚饱满，以及提高染料的染色提升率。本专利技术进一步设置为：所述R4各自独立为氯基或氢。通过采用上述技术方案，本申请染料染色效果和被染织物的日晒牢度和湿处理牢度较优。本专利技术进一步设置为：所述R1和R2各自独立为甲基，甲氧基或氢。通过采用上述技术方案，本申请染料染色效果和被染织物的日晒牢度和湿处理牢度较优。本专利技术进一步设置为：所述R3各自独立为磺酸基或氢。通过采用上述技术方案，本申请染料染色效果和被染织物的日晒牢度和湿处理牢度较优，且染料性质更为稳定，对染料、染料染色的耐高温性和耐水浸泡性得到提高。本专利技术进一步设置为：其原料包括主体A、偶合组分B和偶合组分C，所述主体A具有通式(Ⅱ)：所述双偶氮酸性红染料由主体A双重氮化后，与第一偶合组分B、第二偶合组分C依次偶合得到。通过采用上述技术方案，具有通式(Ⅱ)的主体A不属于中国国家标准和欧盟染料禁用的苯胺类，本申请的双偶氮酸性红染料在与人体皮肤长期接触中，具有通式(Ⅱ)的主体A与代谢过程中释放的成分混合不会反应形成致癌的芳香胺化合物，以来获得现有稀缺或其他替代成本高昂的双偶氮酸性红染料。针对现有技术存在的不足，本专利技术的第二个目的在于提供本申请的环保的双偶氮酸性红染料的制备方法，生产控制方便，产品染料制得率高。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种环保的双偶氮酸性红染料的制备方法，其包括以下步骤，S1：将具有通式(Ⅱ)的4，4-二氨基-2，2-二磺酸联苯类衍生物进行双重氮化，所述通式(Ⅱ)如下，R1和R2各自独立为：氢、C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、氯基中的一种；S2：将S1得到的双重氮盐产物与具有通式(Ⅲ)的2-萘酚类化合物偶合反应，所述通式为(Ⅲ)如下，R3各自独立为：氢、磺酸基、羧基的一种，得到通式(Ⅳ)的一次偶合物，S3：将S2中得到的一次偶合物与具有通式(Ⅴ)的偶合组分进行偶合反应，所述通式(Ⅴ)如下，R4各自独立为：氢、甲基、甲氧基、乙氧基、硝基、氯基的一种，得到通式(Ⅰ)的二次偶合物，通式(Ⅰ)如下，S4：分离或富集S3所得二次偶合物，得到双偶氮酸性红染料。通过采用上述技术方案，流程简单，副反应产生的产物等对染料色度和染色提升率的负面影响小，生产控制方便，产品染料制得率高。本专利技术进一步设置为：S1中双重氮化反应的反应环境温度为0～40℃。本专利技术进一步设置为：S3中偶合反应的反应环境pH＝5～10，反应环境温度为15～35℃。通过采用上述技术方案，当S1中双重氮化反应的反应环境温度为0～40℃，S3中偶合反应的反应环境pH＝5～10，反应环境温度为15～35℃时，本申请双偶氮酸性红染料的制备收率较高，且产品染料色度以及染色提升率高，同时本申请双偶氮酸性红染料制备的较优环境，其要求简单易达到，且控制方便，便于本申请双偶氮酸性红染料生产。针对现有技术存在的不足，本专利技术的第三个目的在于提供本申请双偶氮酸性红染料作为环保染料在衣物染色、日用品染色、纸张染色中的应用。通过采用上述技术方案，本申请的双偶氮酸性红染料在衣物染色、日用品染色、纸张染色中作为一种安全不致癌不致敏、环保的染料使用。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本申请双偶氮酸性红染料中由多个N＝N键和苯环构成以结构(Ⅵ)的共轭平面结构，延伸了发色基团的共轭程度，使本申请的双偶氮酸性红染料发色系数增加，被染织物染色色泽浓厚饱满，以及提高染料的染色提升率；2.本申请的酸性红染在偶合组分中进行优化，引入了色酚系列的偶合成分，提高染料发色染色效果，便于调节染料色度调节，同时结构(Ⅵ)的共轭平面结构存在时，引入色酚系列的偶合成分，使得本申请染料染色后的被染织物色泽浓厚饱满、日晒牢度和湿处理牢度均得到提升；3.R1和R2各自独立为甲基，甲氧基或氢，R4各自独立为羧基或氢时，本申请染料染色效果和被染织物的日晒牢度和湿处理牢度较优，当R3各自独立为磺酸基或氢时，除日晒牢度和湿处理牢度提升外，染料性质更为稳定，对染料、染料染色的耐高温性和耐水浸泡性得到提高；4.本申请的双偶氮酸性红染料在与人体皮肤长期接触中，具有通式(Ⅱ)的化学结构的主体A与代谢过程中释放的成分混合不会反应形成致癌的芳香胺化合物，以来获得现有稀缺或其他替代成本高昂的双偶氮酸性红染料；5.本申请提供的关于本申请双偶氮酸性红染料其制备流程简单，副反应产生的产物等对染料色度和染色提升率的负面影响小，生产控制反应，产品染料制得率高，同时本申请双偶氮酸性红染料制备的较优环境，其要求简单易达到，且控制方便，便于本申请双偶氮酸性红染料生产；6.本申请的双偶氮酸性红染料在衣物染色、日用品染色、纸张染色中作为一种安全不致癌不致敏、环保的染料使用。具体实施方式一种环保的双偶氮酸性红染料，其具有通式(Ⅰ)的化学结构：R1和R2各自独立为：氢、C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、氯基中的一种；R3各自独立为：氢、磺酸基、羧基的一种；R4各自独立为：氢、甲基、甲氧基、乙氧基、硝基、氯基的一种。其包括有由多个N＝N键和苯环组成的共轭结构，共轭平面结构为结构(Ⅵ)，如下所示，其延伸了发色基团的共轭程度，使本申请的双偶氮酸性红染料发色系数增加，被染织物染色色泽浓厚饱满，以及提高染料的染色提升率。上述双偶氮酸性红染料制备方法如下：S1：将通式(Ⅱ)的4，4-二氨基-2，2-二磺酸联苯类衍生物进行双重氮化，通式(Ⅱ)如下，R1和R2各自独立为：氢、C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基取代或未取代的磺胺基、羟基、卤素、取代的或未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保的双偶氮酸性红染料，具有通式(Ⅰ)的化学结构：

【技术特征摘要】
1.一种环保的双偶氮酸性红染料，具有通式(Ⅰ)的化学结构：R1和R2各自独立为：氢、C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、氯基中的一种；R3各自独立为：氢、磺酸基、羧基的一种；R4各自独立为：氢、甲基、甲氧基、乙氧基、硝基、氯基的一种。2.根据权利要求1所述的一种环保的双偶氮酸性红染料，其特征在于，所述R4各自独立为氯基或氢。3.根据权利要求1所述的一种环保的双偶氮酸性红染料，其特征在于，所述R1和R2各自独立为甲基，甲氧基或氢。4.根据权利要求1所述的一种环保的双偶氮酸性红染料，其特征在于，所述R3各自独立为磺酸基或氢。5.根据权利要求1所述的一种环保的双偶氮酸性红染料，其特征在于，其原料包括主体A、偶合组分B和偶合组分C，所述主体A具有通式(Ⅱ)：所述双偶氮酸性红染料由主体A双重氮化后，再与第一偶合组分B、第二偶合组分C依次偶合得到。6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种环保的双偶氮酸性红染料的制备方法，其包括以下步骤，S1：将具有通式(Ⅱ)的4，4-二氨基-2，2-二磺酸联苯类衍生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗哲，马干田，
申请(专利权)人：宁波现代精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33