一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料及其制备方法与应用，属于精细化工技术领域。本发明专利技术以苯乙烯和马来酸酐为共聚起始原料，共聚后在苯环上烃基的对位引入硝基，将硝基还原为氨基，氨基重氮化，与偶合组分偶合，制得水溶性大分子反应性染料。本发明专利技术所述苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料价格较低，染料在纤维上固色率高、且各项牢度优异，尤其是耐日晒牢度高，适于工业化推广。适于工业化推广。

【技术实现步骤摘要】
一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料及其制备方法，属于精细化工


技术介绍

[0002]大分子主链上同时含有发色团和可与纤维上羟基或氨基发生化学反应的可交联基团，称为大分子自交联染料。使用该类染料染色具有可反应的羟基棉、麻等纤维或具有氨基的丝绸、尼龙等纤维时，由于不再需要外加交联剂交联染色而使染色技术方便易行、并由于分子中具有三个甚至更多可与纤维发生反应的交联基团，而使该类染料在棉纤维上等具有超过90％以上的固色率和很好的染色牢度性能。
[0003]现有报导的大分子自交联染料一般以均三嗪为交联基团，如丙烯酰胺和乙烯胺共聚型大分子自交联染料，以氨基摩尔含量为75％的丙烯酰胺和乙烯胺共聚物为大分子骨架，将该大分子中氨基与连有发色体的二氯均三嗪反应，合成了一系列聚乙烯胺型自交联染料。该类染料在染色棉纤维时无需外加交联剂固色，而是利用其结构中三嗪环上的第三个氯与纤维反应固色，染色效果较为优异(郑盼盼.聚丙烯酰胺
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co
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乙烯胺型大分子自交联染料的合成和性能研究[D].大连:大连理工大学，2014.)，但由于偶氮型发色体易于发生光氧化还原反应，以及大分子骨架中大量剩余的氨基和酰胺基的光氧化作用，从而使其日晒牢度低。
[0004]为了改进上述大分子自交联染料的日晒牢度，乙烯胺和丙烯酸共聚大分子自交联染料(ZL20160261875.6)和乙烯胺和丙烯腈共聚大分子自交联染料(ZL201310582889.4)应运而生(单斌，高光稳定性聚乙烯胺型大分子自交联染料的合成及应用[D].大连:大连理工大学,2016.)。
[0005]将N
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乙烯基甲酰胺和丙烯酸共聚制得其共聚大分子，然后在氢氧化钠存在下水解该共聚大分子成乙酰胺和丙烯酸共聚物，即制得乙烯胺和丙烯酸共聚大分子；再将连有发色体的二氯均三嗪结构与该大分子上的氨基反应制得该类大分子自交联染料。将所制备的红色、蓝色及黄色乙烯胺和丙烯酸共聚大分子自交联染料应用于棉纤维的轧染染色，其在棉纤维上的固色率最高可达93.5％、96.0％及98.4％；与聚乙烯胺型大分子自交联染料相比，该类染料的日晒牢度可以提高0.5～1.5级，红色、蓝色及黄色大分子自交联染料的日晒牢度分别最高可达3
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4级、4
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5级及6
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7级，说明羧基存在于大分子主链中有利于提高该类大分子自交联染料的耐日晒牢度(ZL20160261875.6；单斌，高光稳定性聚乙烯胺型大分子自交联染料的合成及应用[D].大连:大连理工大学,2016.)。但是由于该大分子主链起始原料使用的是N
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乙烯基甲酰胺，其价格较贵，制得的该类大分子自交联染料的价格贵，不利于该类染料的推广应用。
[0006]近年来，将N
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乙酰基甲酰胺与丙烯腈共聚后再水解可制备乙烯胺和丙烯腈共聚物(ZL201310582889.4，Hai L；Mutsumi K；Kenji H.J Appl Polym Sci 2002,85,1378)，再将连有发色体的二氯均三嗪结构与该大分子上的氨基反应制得该类大分子自交联染料
(ZL201310582889.4)。将其用于棉纤维染色，同样获得了高耐日晒牢度的染色效果，有效地解决聚乙烯胺型大分子自交联染料日晒牢度低等问题。但同样是由于大分子主链起始原料使用的是N
‑
乙烯基甲酰胺，其价格较贵，制得的该类大分子自交联染料的价格贵，不利于该类染料的推广应用。
[0007]鉴于本团队开发的乙烯胺和丙烯酸共聚大分子自交联染料(ZL201610261875.6)、乙烯胺和丙烯腈共聚大分子自交联染料(ZL201310582889.4)分子中分别含有吸电基团羧基或腈基，均可以在棉纤维染色中获得高固色率和很好的耐日晒牢度，但由于N
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乙烯基甲酰胺价格较贵造成制得的大分子自交联染料价格较高、影响相应的大分子自交联染料推广应用问题，本专利技术创制了基于苯乙烯马来酸酐共聚的苯乙烯马来酸共聚大分子自交联染料。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料及其制备方法与应用。本专利技术开发的基于苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料以苯乙烯和马来酸酐为共聚起始原料，共聚后在苯环上烃基的对位引入硝基，将硝基还原为氨基，氨基重氮化，与偶合组分偶合，制得水溶性大分子反应性染料。
[0009]本专利技术的技术目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料，其结构通式中包括
Ⅰ‑
1和
Ⅰ‑
2两种结构单元：
[0011][0012]结构单元
Ⅰ‑
1有m个，结构单元
Ⅰ‑
2有n个，m＝1～100，n＝1～100，m和n均为整数，两种结构单元嵌段、交替连接或以任意顺序无规连接；所述苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料的分子量在900～6000之间；
[0013]A为偶合组分，选自具有以下结构通式中的一种：
[0014][0015]其中，R1选自
‑
NH2，
‑
NHCH3，
‑
NHCH2CH3，
‑
OH，
‑
OCH3，
‑
OCH2CH3，，
[0016]R2选自选自
[0017]R3选自R1或
[0018]进一步地，上述技术方案中，所述大分子反应性染料中的发色团来自于苯乙烯马来酸共聚大分子中苯环上引入氨基后，氨基重氮化，分别与偶合组分A偶合，偶合反应后发色体通过偶氮键直接联在苯乙烯马来酸共聚大分子中所制得，具体的发色团的结构如下：
[0019][0020][0021]其中，R1选自
‑
NH2，
‑
NHCH3，
‑
NHCH2CH3，
‑
OH，
‑
OCH3，
‑
OCH2CH3，，
[0022]R2选自选自
[0023]R3选自R1或
[0024]一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料的制备方法，包括以下步骤：
[0025](1)苯乙烯马来酸酐共聚大分子的制备：以甲苯做溶剂，过氧化苯甲酰做引发剂，将苯乙烯和马来酸酐按一定比例溶解在溶剂中，在氮气氛围中进行共聚反应，降温冷却过滤，用甲苯洗涤滤饼，得苯乙基马来酸酐共聚大分子，所述苯乙基马来酸酐共聚大分子的分子量为900～6000，分散性为1.1～1.3；
[0026](2)对硝基苯乙烯马来酸共聚大分子的制备：将苯乙基马来酸酐共聚大分子溶解在硝基甲烷中，在室温下缓慢滴加硝酸和硫酸混合酸，滴加完毕后，升温至一定温度下保温反应，反应结束后将反应液倒入水中，将酸酐水解为羧酸，降温至室温，洗涤至中性，得对硝基苯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料，其特征在于，所述苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料的结构通式中包括
Ⅰ‑
1和
Ⅰ‑
2两种结构单元：结构单元
Ⅰ‑
1有m个，结构单元
Ⅰ‑
2有n个，m＝1～100，n＝1～100，m和n均为整数，两种结构单元嵌段、交替连接或以任意顺序无规连接；所述苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料的分子量在900～6000之间；A为偶合组分，选自具有以下结构通式中的一种：其中，R1选自
‑
NH2，
‑
NHCH3，
‑
NHCH2CH3，
‑
OH，
‑
OCH3，
‑
OCH2CH3，，R2选自选自R3选自R1或
2.根据权利要求1所述的苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料，其特征在于，所述大分子反应性染料中的发色团来自于苯乙烯马来酸共聚大分子中苯环上引入氨基后，氨基重氮化，分别与偶合组分A偶合，偶合反应后发色体通过偶氮键直接联在苯乙烯马来酸共聚大分子中所制得，具体的发色团的结构如下：其中，R1选自
‑
NH2，
‑
NHCH3，
‑
NHCH2CH3，
‑
OH，
‑
OCH3，
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OCH2CH3，，R2选自选自R3选自R1或3.权利要求1或2所述的苯乙烯马来酸共聚大分子反应性染料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)苯乙烯马来酸酐共聚大分子的制备：以甲苯做溶剂，过氧化苯甲酰做引发剂，将苯乙烯和马来酸酐按一定比例溶解在溶剂中，在氮气氛围中共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑芬，王福春，马威，唐炳涛，牛文斌，武素丽，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：