[發明專利]一種陽離子染料易染的改性聚間苯二甲酰間苯二胺及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711085898.7
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107814928B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 于俊榮;李娜;胡祖明;王彥;諸靜
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08G69/32
• 分類號: C08G69/32;D01F6/80
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;魏峯

本發明涉及一種陽離子染料易染的改性聚間苯二甲酰間苯二胺及其制備方法和應用，由間苯二胺MPD、間苯二甲酰氯IPC、2，4?二氨基苯磺酸鈉、含醚鍵芳香族二胺四種單體，在有機溶劑中低溫共縮聚制得。得到的改性聚間苯二甲酰間苯二胺的比濃對數粘度可達1.5～2.1dL/g，在有機溶劑中具有較好的溶解性能，具有較好的可紡性能，可進一步制成纖維或樹脂。制成的纖維可在常壓沸水染浴中實現陽離子染料易染，并具有優異的耐高溫性能和較好的力學性能，解決了間位芳綸分子排列緊密，沒有染色親和基團，難以采用常規方法染色的難題。

技術領域

本發明屬于改性聚間苯二甲酰間苯二胺技術領域，特別涉及一種陽離子染料易染的改性聚間苯二甲酰間苯二胺及其制備方法和應用。

背景技術

間位芳綸因其具有優異的耐熱性、耐焰性、電絕緣性、出色的耐高溫酸堿性和良好的紡織加工性能，從而在防護服、高溫濾料、電器工業和復合材料領域得到廣泛應用。特別是用于各類防護服裝時要求纖維具有不同的顏色。然而，由于其分子結構的特點，間位芳綸纖維分子鏈排列緊密規整，氫鍵和苯環的作用導致纖維結晶度高，纖維玻璃化轉變溫度為270℃以上，因此很難采用常規染色方法使間位芳綸纖維染色。因此，工業上往往采用原液著色法生產間位芳綸有色纖維，如ZL200610043660.3和ZL201110371212.7直接將著色劑溶液與間位芳綸的紡絲原液進行共混，然后進行濕法紡絲、凝固、熱拉伸、卷曲、切斷等，制得有色間位芳綸纖維。采用原液著色法可以在一定程度上解決間位芳綸的染色難題，但是依靠原液著色法獲得的間位芳綸纖維色調相對單一，且存在生產方式不靈活，更換纖維顏色品種時紡絲管道較難清洗，會造成大量的漿液浪費等缺點，進一步限制了間位芳綸在服用領域的應用擴展。ZL201510148654.3則采用初生纖維染色法，將經濕法紡絲、凝固、水洗制得的間位芳綸初生纖維在經球磨分散后的染色浴液中進行染色處理，再進行烘干、熱拉伸處理、卷曲、切斷等，制得有色間位芳綸，該方法雖然解決了原液著色纖維顏色單一的問題，但對顏料細度有較高的要求，上染率也有限。

專利US4278779通過改變間位芳綸的化學結構提高纖維的染色性能，用間位亞二甲苯基二胺為第三單體共聚制得改性聚間苯二甲酰間苯二胺，與純的聚間苯二甲酰間苯二胺溶液進行共混紡絲，制得的纖維具有較好的染料上染性，但是制得共聚物的分子量不高，會影響纖維的力學性能。專利US5852087則將帶有烷基苯磺酸基的陽離子季鹽加入到聚合所用的溶劑中，然后再與一定比濃對數粘度的聚間苯二甲酰間苯二胺進行混合反應，獲得陽離子染料易染的芳香族間位聚酰胺，但是此專利中對所加入的聚間苯二甲酰間苯二胺在比濃對數粘度值上有限制，且操作方法復雜，顯然是不適宜的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種陽離子染料易染的改性聚間苯二甲酰間苯二胺及其制備方法和應用，以間苯二胺和間苯二甲酰氯為主要單體，加入適量2，4-二氨基苯磺酸鈉和含醚鍵芳香族二胺作為第三單體和第四單體，在有機溶劑體系中進行低溫共縮聚反應，得到有親陽離子染料活性基團并含醚鍵柔性鏈段的四元共聚改性聚間苯二甲酰間苯二胺。

本發明的一種陽離子染料易染的改性聚間苯二甲酰間苯二胺，由間苯二胺MPD、間苯二甲酰氯IPC、2，4-二氨基苯磺酸鈉、含醚鍵芳香族二胺四種單體，在有機溶劑中低溫共縮聚制得。

所述含醚鍵的芳香族二胺為4，4’-二氨基二苯醚4，4’-ODA或3，4’-二氨基二苯醚3，4’-ODA。

所述含醚鍵的芳香族二胺為4，4’-ODA時制得的改性聚間苯二甲酰間苯二胺的化學結構式為：

其中90≤m≤96，3≤n≤7，1≤p≤3；

所述含醚鍵的芳香族二胺為3，4’-ODA時制得的改性聚間苯二甲酰間苯二胺的化學結構式為：

其中90≤m≤96，3≤n≤7，1≤p≤3。