[發明專利]含3-氯-2-羥丙基反應性單元聚二甲基二烯丙基氯化銨改性固色劑及其合成方法

無效

• 申請號: 201110370974.5
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102504104A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張躍軍;余義開
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C08F226/02
• 分類號: C08F226/02;D06P5/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及一種反應性聚季銨鹽陽離子型固色劑及其合成方法，特別是一種含3-氯-2-羥丙基反應性單元聚二甲基二烯丙基氯化銨改性固色劑及其合成方法。

背景技術

棉纖維為當前人們生活中最受青睞的織物纖維之一，在服用性能方面具有良好的吸濕型、保暖性及柔軟的手感，且清潔保健和可降解回收利用性能等優點,其主要結構組成為纖維素。為了滿足人們對衣著棉織物不同顏色的需求，因而要對其進行染色，其染色染料主要有還原染料、直接染料、硫化染料及活性染料等，但染料與纖維間的作用力較弱及利用率不高等因素致使染料的染色牢度不夠理想，需用固色劑進行固色。

聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）固色劑是一種陽離子聚合物，其固色機理是因其分子鏈單元結構與棉纖維纖維素結構的相似特點而可能具有較為緊密的分子間力作用，而致使其在棉纖維上應具有良好的固色性能，而被應用于棉纖維上各種染料的固色。同時由于其另一固色機理是通過結構中的季銨鹽陽離子與染料結構中的陰離子以離子鍵相結合而形成色淀以達到固色目的。因此，其與染料分子間的離子鍵作用及與棉織物纖維間的范德華力作用在摩擦等外力的作用下容易受到破壞，其摩擦牢度尤其是濕摩擦牢度仍不夠理想。

國內外研究者注意到上述情況，針對PDMDAAC固色劑的結構改性方面做了不同程度的研究，如在PDMDAAC結構中引入可以與染料或棉織物中羥基等基團發生反應形成共價鍵的反應性基團，從而以共價鍵的形式加強PDMDAAC與棉纖維或染料間的作用聯系，則可以有效地提高其固色牢度；具體工作如下：

文獻?1[Daniher?F?A,?Aspland?J?R.?Wet?fast?dyed?cellulosic?materials[P].?US?4?735?628,?1988-4-5]用二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）與N-羥甲基丙烯酰進行共聚，將所得的PDMDAAC共聚改性固色劑對棉織物上某種直接染料固色，結果表明，固色前后耐洗白布沾色牢度由2～3級大大提高至4～5級，這可能是因為此固色劑結構中不但含有與染料陰離子作用結合的陽離子，而且還含有可與棉織物中羥基發生共價交聯的羥甲基結構，致其耐洗牢度有所提高。

文獻?2[Collins?G?W,?Burkinshaw?S?M,?Gordon?R.?Dyeing?of?textiles?[P].?US?2001/0054209?A1,?2001-12-27]將烯丙基胺與DMADAAC進行共聚，所得PDMDAAC共聚改性固色劑用于某種活性染料染色的棉織物固色時，結果表明，固色前后耐洗原樣褪色牢度及白布沾色牢度均由3級提高至5級（最高級），因其中親核性的氨基可與未上染活性染料中的活性氯發生有效共價作用，從而降低了未上染活性染料的水溶性，致其表現出突出的固色性能。

文獻3[楊海濤，周向東，董娟等.?AM-DMDAAC共聚固色劑的合成及應用[J].?印染，2010,（5）：10-13,?23.]將丙烯酰胺與DMADAAC進行共聚，所得PDMDAAC共聚改性固色劑用于某種活性染料染色的棉織物固色時，結果表明，其濕摩擦牢度可達3級，干摩擦牢度可達4級,?皂洗白布沾色牢度可達4級。

雖然國內外文獻中對PDMDAAC固色劑的結構改性方面均有一定的研究，但存在以下缺陷：

（1）?文獻1中所涉及的PDMDAAC共聚改性固色劑的弱點是其中的N-羥甲基結構（來源于甲醛與胺的縮合物）在固色后的染整及長期的衣著過程中可能會分解并釋放出對人體有害的甲醛，環保性安全性欠佳；此外，其固色性能方面僅涉及到耐洗白布沾色牢度，而并沒有對目前比較關注的干摩擦及濕摩擦等牢度問題進行研究，致其目前應用性能的參考價值有限。

（2）?文獻2其重點分別對相應PDMDAAC共聚改性固色劑在棉織物上染料固色時的耐洗原樣褪色及白布沾色等牢度問題進行了較為系統研究，但沒有對目前比較關注的干摩擦及濕摩擦等牢度問題進行研究，致其目前應用性能的參考價值有限。

（3）?文獻3研究了一類PDMDAAC共聚改性固色劑的干摩擦及濕摩擦等牢度問題進行研究，但其濕摩擦牢度僅為3級；此外，其固色性能也沒有與同類固色劑產品尤其是與未改性的PDMDAAC固色劑等進行橫向比較，致使很難客觀評價此產品應用性能上的優劣性。

（4）?文獻1，2，3均研究了不同PDMDAAC共聚改性固色劑的合成，但并沒有涉及到其結構控制及相對分子質量（特征粘度）控制等對其性能影響的關鍵性問題。

發明內容