[發(fā)明專利]一種聚乙烯胺-co-丙烯腈型自交聯(lián)染料，其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310582889.4
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103665934A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張淑芬;唐炳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C09B69/10
• 分類號: C09B69/10;C08F226/02;C08F220/44;C08F8/00;D06P1/00;D06P3/60
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種染料，尤其涉及一種主鏈為碳?xì)滏湥瑐?cè)鏈中含有直接連在主鏈次甲基上的伯胺基與氰基可反應(yīng)性基團(tuán)的水溶性高分子染料，特別涉及一種分子結(jié)構(gòu)中含有氰基且三嗪環(huán)上保留一個氯原子的聚乙烯胺-co-丙烯腈型自交聯(lián)染料。

背景技術(shù)

活性染料在運(yùn)輸、存儲以及染色過程中活性基團(tuán)易發(fā)生水解，造成染料的損失。由于活性基團(tuán)水解造成活性染料損失率在20%～50%之間，這些水解染料存在于染色殘液中，增加了廢水處理的難度。研究發(fā)現(xiàn)，將一些可反應(yīng)基團(tuán)如-NH₂，-SO₂NH₂等引入染料分子結(jié)構(gòu)中，通過含有活性基團(tuán)的交聯(lián)劑與纖維發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而共價鍵結(jié)合可以解決活性染料水解引起的諸多問題，該類含有可反應(yīng)基團(tuán)的染料通常稱為交聯(lián)染料。

雖然交聯(lián)染料解決了活性染料的水解問題，但是由于可交聯(lián)基團(tuán)含量有限且直接連接在染料的發(fā)色母體上，經(jīng)過交聯(lián)劑的交聯(lián)固色后，會引起色澤上的變化，往往使染色織物的色澤都偏深、偏暗，產(chǎn)生程度不等的色差，通常稱之為色變。例如對所有Indosol染料進(jìn)行試驗，發(fā)現(xiàn)Indosol黃SF-2RL和SF-GL的色變?yōu)?～4；其他色澤的染料都有較大的色變，一般為2級（章杰.交鏈染料的色變現(xiàn)象分析[J].印染,1985,4:20-22.）。由于這些交聯(lián)染料中的可反應(yīng)基團(tuán)含量較少，因此仍未達(dá)到高固色率。如除Indosol黃SF-GL外，其他Indosol染料的固色率都低于90%（Hensel?H?R,Lutzel?G.New?cotton?dyes[J].Angewandte?Chemie?International?Edition,1965,4(4):312-321.）。此外，這些交聯(lián)染料所配套的交聯(lián)劑也存在問題，如Basazol交聯(lián)染料用交聯(lián)劑N,N′,N″-三丙烯基六氫化均三嗪容易自聚不穩(wěn)定；Indosol交聯(lián)染色配套交聯(lián)劑會釋放甲醛等。

利用含有氨基的大分子作為主鏈，在其分子中引入發(fā)色體可以得到多胺型可交聯(lián)染料（唐炳濤.聚胺型可交聯(lián)高分子染料的合成與應(yīng)用:(博士學(xué)位論文)[D].大連:大連理工大學(xué)，2005.）。在這些多胺型可交聯(lián)染料結(jié)構(gòu)中，分子中含有多個氨基，均可通過交聯(lián)劑與纖維共價鍵結(jié)合，且只要其中一個氨基參與反應(yīng)，整個染料分子就可以共價結(jié)合到纖維上，反應(yīng)概率大大提高，為實(shí)現(xiàn)染料在纖維上近100%的固色提供了可能。

聚乙烯胺是一類伯胺基團(tuán)直接連接在碳?xì)涔羌苌系乃苄愿叻肿樱畛踔饕窃谠旒垺⑺幚怼⒂吞铩⒔饘匐x子絡(luò)合等領(lǐng)域中得到應(yīng)用。由于其分子結(jié)構(gòu)中含有大量的氨基，因此可進(jìn)一步用于合成聚乙烯胺型可交聯(lián)染料。Dawson等將對乙酰氨基苯磺酰氯在THF和水的混合溶液中通過Schotten-Baumann反應(yīng)接枝到聚乙烯胺上并在強(qiáng)酸性條件下回流6小時除去酰胺基團(tuán)，得到芳環(huán)上含有伯胺的大分子中間體；接著將大分子中間體重氮化，得到大分子重氮鹽后與小分子偶合組分反應(yīng)合成聚乙烯胺型染料（Dawson?D?J,Gless?R?D,Wingard?R?E.Poly(vinylamine?hydrochloride).Synthesis?and?utilization?for?the?preparation?of?water-soluble?polymeric?dyes[J].Journal?of?the?American?Chemical?Society,1976,98(19):5996-6000.）。胡志勇等首先通過聚丙烯酰胺的Hofmann降解反應(yīng)制備了聚丙烯酰胺-co-乙烯胺，與非水溶性發(fā)色體2,4-二硝基氯苯和1,4-二羥基蒽醌反應(yīng)，合成了黃和藍(lán)色聚丙烯酰胺-co-乙烯胺型可交聯(lián)染料(胡志勇.可交聯(lián)高分子染料的合成與染色性能研究:(博士學(xué)位論文)[D].大連:大連理工大學(xué),2002.)。將酸性染料磺酰氯化后與聚丙烯酰胺-co-乙烯胺反應(yīng)，也可合成了聚丙烯酰胺-co-乙烯胺型可交聯(lián)染料。此外，聚乙烯胺與活性紅X-3B和活性藍(lán)X-BR通過親核取代反應(yīng)可制備聚乙烯胺型可交聯(lián)染料。楊晶晶等合成了一系列溶解性可控的聚丙烯酰胺-co-乙烯胺型交聯(lián)染料，研究了染料的分子結(jié)構(gòu)中氨基與磺酸基比例、染料濃度以及電解質(zhì)等對該類染料的溶解性能的影響規(guī)律，并將其用于指導(dǎo)染料在棉纖維上的染色研究(楊晶晶.溶解性可控的聚丙烯酰胺-CO-乙烯胺型交聯(lián)染料的合成及性能研究:(博士學(xué)位論文)[D].大連:大連理工大學(xué),2012.)。