[發明專利]一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法

有效

• 申請號: 201410554339.6
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104311779B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 王潮霞;冒海燕;楊帆;殷允杰
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/10;D06P1/52
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技術領域

一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，屬于紡織化工技術領域。

背景技術

纖維著色使用的色素通常是低分子量的染料或顏料。顏料需通過原液著色或涂料染色和印花或涂層工藝賦予纖維多彩性，但涂料染色和印花產品的磨擦牢度欠佳，顏料和成膜高聚物的分散穩定性并不總是好的，而且著色力低，對高聚物的可加工性也有不良影響，部分顏料的耐熱性也存在問題。另外，有些染料在染色時的利用率并不高，在染色后加工的熱處理時易變色、易遷移。而且不少染料和顏料對光的穩定性也差，影響了相關產品的耐用性和外觀。

高分子染料，是通過一定的化學反應將染料分子引入高分子的主鏈或懸掛于側鏈上而形成的有色高分子聚合物，分子結構由高分子骨架和發色體兩部分組成，由于是有色染料和無色聚合物化學結合，使其既有染料母體的光吸收、光發射、光導電、酸堿變色和酶的選擇吸附等功能，同時還有聚合物的穩定性、相容性、衛生性和易成膜性等特性。這樣的特性使得高分子染料研究之初就受到人們的關注，從而迅速發展。同時高分子染料在結構上可調，既可以設計出與合成纖維相似的結構，也可以設計出用于天然纖維染色的多活性基結構的高分子染料，從而染色合成纖維時與所染纖維有好的相容性及耐萃取能力。這些優點使高分子染料成為研究開發禁用染料的代替品及合成更高效環保染料的熱點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，具體工藝如下：將30-42wt％多異氰酸酯與18-27wt％多元醇聚合物滴入三口燒瓶，升溫至80℃，反應40min，過程中變稠加2-5wt％丙酮，制備聚氨酯預聚體；將8-14wt％親水擴鏈劑溶于2-5wt％丙酮中，逐滴滴加到聚氨酯預聚體中，升溫至80℃并反應40min；將1-3wt％低分子染料直接加入三口燒瓶中反應2h，然后添加20-30wt％封端劑，并在80℃下反應1h；降溫至40-50℃，然后加入HAC和丙酮中和成鹽，蒸發出有機溶劑后，即得水性聚氨酯高分子染料。

所述多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯-2，4-二異氰酸酯、甲苯-2，6-二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯中的一種。

所述多元醇聚合物為聚乙二醇、聚丙二醇、二聚丙三醇中的一種。

所述親水擴鏈劑為N-甲基二乙醇胺、二羥甲基羧酸、二羥甲基丙酸中的一種。

所述低分子染料為染料母體結構上含有-NH₂或-OH的染料。

所述封端劑為甲乙酮肟、苯酚、己內酰胺、焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫銨、N-甲基二乙醇胺中的一種。

所合成的水性聚氨酯高分子染料可以用于織物涂料印花，具體工藝為：將制備得到水性聚氨酯高分子染料溶于60℃熱水中，染料與水的重量比為1∶1-1∶5，攪拌溶解均勻，靜置3h，通過刮板在織物上直接刮涂，然后在60℃烘箱里干燥，得到印花圖案。

具體實施方式

通過以下的實施例將有助于進一步的理解本發明，但不能限定本發明的內容。

實施例1

將36wt％異佛爾酮二異氰酸酯與21wt％聚乙二醇滴入三口燒瓶，升溫至80℃，反應40min，過程中變稠加5wt％丙酮，制備聚氨酯預聚體；將9wt％親水擴鏈劑N-甲基二乙醇胺溶于2wt％丙酮中，逐滴滴加到聚氨酯預聚體中，升溫至80℃并反應40min；將2wt％C.I.分散藍3直接加入三口燒瓶中反應2h，然后添加25wt％甲乙酮肟，并在80℃下反應1h；降溫至50℃，然后加入HAC和丙酮中和成鹽，蒸發出有機溶劑后，即得水性聚氨酯高分子染料。

制備的水性聚氨酯高分子染料用于棉織物涂料印花，具體工藝為：將制備得到水性聚氨酯高分子染料溶于60℃熱水中，染料與水的重量比為1∶2，攪拌溶解均勻，靜置3h，通過刮板在織物上直接刮涂，然后在60℃烘箱里干燥，可以得到色光鮮艷、牢度優良的印花圖案。

實施例2

將38wt％甲苯-2，4-二異氰酸酯與18wt％聚丙二醇滴入三口燒瓶，升溫至80℃，反應40min，過程中變稠加4wt％丙酮，制備聚氨酯預聚體；將13wt％親水擴鏈劑二羥甲基羧酸溶于3wt％丙酮中，逐滴滴加到聚氨酯預聚體中，升溫至80℃并反應40min；將3wt％C.I.直接黃25直接加入三口燒瓶中反應2h，然后添加21wt％苯酚，并在80℃下反應1h；降溫至50℃，然后加入HAC和丙酮中和成鹽，蒸發出有機溶劑后，即得水性聚氨酯高分子染料。

制備的水性聚氨酯高分子染料用于棉織物涂料印花，具體工藝為：將制備得到水性聚氨酯高分子染料溶于60℃熱水中，染料與水的重量比為1∶4，攪拌溶解均勻，靜置3h，通過刮板在織物上直接刮涂，然后在60℃烘箱里干燥，可以得到色光鮮艷、牢度優良的印花圖案。