[發明專利]一種聚季銨鹽固色劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201310403488.8
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN104420373A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 錢關林
• 申請（專利權）人: 無錫蕩口通和紡織機械廠
• 主分類號: D06P5/08
• 分類號: D06P5/08;C08F226/02;C08F220/56;C08F4/40
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英

技術領域

本發明涉及紡織助劑的技術領域，尤其涉及一種聚季銨鹽固色劑及其制備方法。

背景技術

固色劑是一種提高染料在織物上顏色耐濕處理牢度所用的助劑，它通過在織物上可與染料形成不溶性有色物而提高了顏色的洗滌、汗漬牢度。此外，還可提高其日曬牢度。近年來，隨著科學技術的發展,染整技術也得到了顯著的提高，由于國際紡織貿易的擴大及人們生活水平、環保意識的提高,要求紡織品舒適、清潔、安全。

自20世紀70年代，德國率先推出“藍色天使”計劃后,世界上一些發達國家(例如日本、美國等國)相繼通過并實施有關法律法規對紡織品的各種指標進行限制。綠色紡織品要求在印染加工中禁止使用致癌、致畸和生物降解性差和某些芳香胺中間體生產的染化料，同時也要求所使用的助劑不含重金屬離子和不產生游離甲醛。綠色助劑例如無醛固色劑KS在環保意識日漸增強的時代橫空出世。現有固色劑大多采用環氧氯丙烷、雙氰胺和二乙烯三胺為原料，而環氧氯丙烷有劇毒，對人體危害很大，其在合成過程對生產要求極為嚴格。此外，這些固色劑的固色力不理想，這些制約著無醛固色劑的工業化進程。

發明內容

有鑒于此，本發明一方面提供一種聚季銨鹽固色劑，該固色劑采用水溶性無毒的單體，通過溶液聚合使制得的固色劑環保安全，固色力強。

一種聚季銨鹽固色劑，按照質量份數由以下原料組分組成：85～105份二甲基二丙烯基氯化銨、10～15份甲基丙烯酰胺、5～10份丙烯酰胺、0.7～0.9份過硫酸鹽、0.25～0.30份亞硫酸氫鹽、0.1～0.2份乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸鹽和余量的水。

其中，按照質量份數由以下原料組分組成：100份二甲基二丙烯基氯化銨、12份甲基丙烯酰胺、8份丙烯酰胺、0.81份過硫酸鹽、0.27份亞硫酸氫鹽、0.15份乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸鹽和余量的水。

其中，所述聚季銨鹽固色劑是一種分子量為70～100萬的共聚物。

其中，所述過硫酸鹽選自過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的一種或至少兩種，所述亞硫酸氫鹽選自亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀和亞硫酸氫銨中的一種或至少兩種。

其中，所述乙二胺四乙酸鹽為乙二胺四乙酸二鈉和/或乙二胺四乙酸四鈉。

以上聚季銨鹽固色劑的技術方案中，復合選用二甲基二丙烯基氯化銨、甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺為單體，三種單體均含有不飽和基團丙烯基，可發生的自由基聚合，既能得到共聚物，又能得到均聚物。本發明通過控制三單體的配比以共聚物的產物為主。二甲基二丙烯基氯化銨由于含有高密度的電荷，共聚時可使共聚物中引入陽離子而產生固色作用。選用甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺兩種丙烯酰胺單體，相比于單獨使用，前者能很好兼顧共聚物的硬度和韌性。值得說明的是，三單體的共聚物中主要以嵌段共聚物、無規共聚物為主，少量枝接共聚物和交替共聚物的產物，其中嵌段共聚物為本發明目標的共聚物產物。

選用過硫酸鹽和亞硫酸氫鹽為氧化/還原體系的引發劑。亞硫酸氫鹽作為還原劑能減緩過硫酸鹽釋放出自由基，從而使鏈式反應更平穩。選擇合適的引發劑用量。當引發劑用量較低時，反應體系中自由基數目較少，鏈增長速率較低，導致反應轉化率較低和共聚產物的相對分子質量不高；隨著引發劑用量的增大，引發自由基數目增多，鏈增長幾率和速率都增大，共聚物分子質量也明顯增大；但引發劑用量太多時，反應體系中自由基數目過多，反應速度加快，自由基之間的碰撞和鏈中止也加快，導致聚合物相對分子質量下降且分子質量分布變寬，聚合物性能下降。

選為乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸鹽作為為穩定劑，乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸鹽含有的氮原子具有一對孤對電子，是一種配位能力較強的路易斯堿。它能與織物中的鐵等雜質金屬離子配位提高固色作用。

本發明另一方面提供一種氧化鋁薄膜的制備方法，該方法采用水溶性無毒的單體，通過溶液聚合使制得的固色劑環保安全，固色力強。

一種制備上述聚季銨鹽固色劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）按照質量份數將85～105份二甲基二丙烯基氯化銨、10～15份甲基丙烯酰胺和5～10份丙烯酰胺溶解于水配成單體溶液；將0.7～0.9份過硫酸鹽和0.25～0.30份亞硫酸氫鹽溶解于水配成引發劑溶液；

（2）向溶解有乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸鹽的溶液中在不斷地攪拌條件下加入部分所述單體溶液和部分所述引發劑溶液，升溫使該溶液中聚合反應開始；

（3）在不斷地攪拌條件下將剩余所述單體溶液和剩余所述引發劑溶液滴加至步驟（2）中發生聚合反應的溶液中，待滴加完畢后，降溫終止聚合反應。