一种阳离子易染尼龙66树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阳离子易染尼龙66树脂及其制备方法，属于高分子材料的制备技术领域。采用共聚单体5‑磺酸钠间苯二甲酸与1‑6己二胺溶液混合发生反应生成盐溶液，所制得的盐溶液再与尼龙66盐溶液在一定条件下聚合，所制备的尼龙66树脂由于磺酸基团的引入使尼龙66分子链上提供了足够与阳离子染料结合上染的酸性基团染座，分子链上染座的增加极大的提高了尼龙66纤维的染色性能，此尼龙66易染树脂制得的纤维在，上染率、色彩饱和度、匀染性、色牢度、吸湿透气性，表现效果显著，提高了生产率。

【技术实现步骤摘要】
一种阳离子易染尼龙66树脂及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料的制备
，具体涉及一种阳离子易染尼龙66树脂及其制备方法。
技术介绍
尼龙66树脂所制纤维具有优良性能，成为仅次于PET之第二大合成纤维。市场上色彩饱满、耐水洗、吸湿性好的高档尼龙66面料备受青睐。阳离子染料(cationicdyes)是纺织染料的一种，又称碱性染料和盐基染料。溶于水中呈阳离子状态，阳离子染料可溶于水，在水溶液中电离，生成带正电荷的有色离子的染料。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色，是腈纶纤维染色的专用染料，阳离子染料水溶性好、色泽亮丽、色谱齐全。但尼龙66分子链排列紧密、取向度高，有较强的疏水性，分子中鲜有可与燃料分子相结合的极性基团，分子链上透入染料的间隙有限，从而导致阳离子染料对尼龙66纤维染色时出现染色速率不均、着色不匀、色泽饱满度不一等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阳离子易染尼龙66树脂及其制备方法，所制备的尼龙66树脂在发挥其优良性能基础上，还具有染色性能优良、所制面料上色亮丽、手感舒适、更易吸湿且染色均匀、色牢度高等特点。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种阳离子易染尼龙66树脂的制备方法，该方法首先将间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液发生反应生成含磺酸基团的盐溶液；生成的含磺酸基团的盐溶液再与尼龙66盐溶液发生共聚反应，即得到所述阳离子易染尼龙66树脂。该方法具体包括如下步骤：(1)将间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液混合并在室温条件下发生反应，得到含磺酸基团的盐溶液，其中：所述间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液中己二胺的摩尔比例为1：1；所述含磺酸基团的盐溶液的pH为7.0～7.5。(2)将尼龙66盐与脱盐水混合并调配成浓度为50～53.5wt％的尼龙66盐溶液；调配温度为50～55℃；(3)将步骤(1)中所得含磺酸基团的盐溶液与步骤(2)制备的尼龙66盐溶液加入聚合反应釜中进行聚合反应，得到阳离子易染尼龙66树脂。所述间苯二甲酸-5-磺酸盐为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸锂或间苯二甲酸-5-磺酸钾。上述步骤(1)中，所述己二胺溶液的浓度为50wt.％。上述步骤(3)中，所述含磺酸基团的盐溶液与尼龙66盐溶液的加入量按照间苯二甲酸-5-磺酸盐的重量为尼龙66盐重量的1-6wt.％的比例添加，优选3～5wt％。当添加量高于6wt％时，树脂所制纤维染色性能优良，强度下降，加弹毛丝增多可纺性下降明显，当添加量低于1wt％时，有较高的强度，其色泽，耐光性，色牢度下降明显。上述步骤(3)中，所述聚合反应的过程为：将步骤(1)中所得含磺酸基团的盐溶液与步骤(2)制备的尼龙66盐溶液加入聚合反应釜中，将体系温度升高至208～230℃(优选208-218℃)，同时压力升至1.75～2.0MPa，进行保压，保压时间1.5～2.0h；然后将体系温度升至225-240℃时开始降压，经过30～50min将体系压力降至常压，降压过程中将体系温度提升至260～285℃；体系降至常压后再抽真空至-0.075～-0.09MPa，保持10～20min；最后充入高纯氮气，出料并切粒，得到阳离子易染尼龙66树脂。本专利技术的设计机理如下：阳离子染料在尼龙66纤维中扩散性差，本专利技术将亲水性磺酸基团引入，使得此种尼龙66树脂所制纤维在一定的阳离子基团，有限的上染纤维，其分子链上能提供足够与阳离子结合的染座(染座：染料分子或离子在纤维上的特定吸附位置，本专利技术中是纤维上的离子基团与染料离子相互吸引结合的位置)，它们能与阳离子结合成溶解度较低的胶态化合物，随着染色温度的提高这种松弛结合会释放出阳离子，染料阳离子与纤维具有较大的亲和力，逐渐取代出酸性基团中的Na+以达到缓染匀染加固染色的色牢度，使其色号均匀。本专利技术通过共聚改善尼龙66分子链提高尼龙66纤维染色性能，反应机理为5-磺酸钠间苯二甲酸分子中所含羧基(-COOH)与二元胺反应生成盐液再与尼龙66盐发生共聚反应。反应制得尼龙66树脂的分子链上增加了磺酸基团，金属Na+的存在达到缓染匀染且提高色牢度。较现有通过添加母粒及熔融共混等方式挤出切片是一种从根本上更行之有效的解决方案。解决了本行业实际生产中色度不匀漂移而导致工序繁多等问题。本专利技术采用的5-磺酸钠间苯二甲酸国内已批量生产，原料易得且本公司聚合、纺丝，均不成为问题。本专利技术的优点及有益效果如下：1、本专利技术通过选取共聚单体5-磺基-1,3苯二甲酸单钠盐和相适应比例配方、聚合工艺，开发出阳离子易染尼龙66树脂，其所制得纤维织物更具有染色坚牢度强，耐光性好，上色速率高，色彩鲜亮，上染百分率达到90％。2、本专利技术优异与通过熔融共混等方式改善纤维对阳离子的染色性能，从分子链着手使尼龙66树脂所制纤维上色后色彩均匀，染色差异缩小。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步阐述，其目的是为更好理解本专利技术的内容，所举之例并不限制本专利技术的保护范围。本专利技术为一种阳离子易染尼龙66树脂的制备方法，过程如下：(1)将间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液混合并在室温条件下发生反应，得到含磺酸基团的盐溶液，其中：所述间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液中己二胺的摩尔比例为1：1；所述间苯二甲酸-5-磺酸盐(5-磺基-1,3苯二甲酸单钠盐)的分子式为C8H5NaSO7，分子量为268.18；所述己二胺的分子式为H2N(CH2)6NH2，分子量为116.21。(2)将尼龙66盐与脱盐水混合并调配成浓度为50～53.5wt％的尼龙66盐溶液；调配温度为50～55℃；尼龙66盐是聚己二胺己二酸的俗称。(3)将步骤(1)中所得含磺酸基团的盐溶液与步骤(2)制备的尼龙66盐溶液加入聚合反应釜中进行聚合反应，得到阳离子易染尼龙66树脂。聚合反应具体过程为：将步骤(1)所得溶液与(2)所得溶液混合后加入反应釜内，将体系升温至208℃～230℃，同时釜内压强升至1.75～2.0MPa，进行保压，保压时间为1.5～2.0h；控制体系温度至225℃～240℃进行降压，降压时间为30～50分钟，降压同时对体系进行提温至260～285℃，反应釜内压力降至常压后抽取真空至-0.075～-0.09MPa，时间约10～20分钟后经铸带头挤出，冷却，切粒，获得阳离子易染尼龙66树脂切片。聚合反应中物料总投入量一般为聚合反应釜容积的50～90％。聚合反应中，反应釜需预先抽取真空并充入高纯氮气再抽取真空，将反应体系内空气排出，出料时采取充入高纯氮气，压力为0.2～0.5MPa破真空出料。实施例11、称取尼龙66盐2kg，脱盐水2kg(50℃)，混合并搅拌，配制成50wt％的尼龙66盐溶液。2、取间苯二甲酸-5-磺酸钠40g，浓度为50wt％的己二胺溶液34.66g，在室温下中和成含磺酸基团的盐溶液，溶液的PH值为7.2；3、用高纯氮气置换反应釜空气并抽取真空，将步骤1和2所得两种盐溶液加入高温高压反应釜(10L反应釜)，体系升温至212℃压力升至1.8MPa，保压2小时；然后将釜内温度升至232℃时开始缓慢持续降压，降压同时继续提升釜温至270℃，约40min降至大气压，抽真空至-0.09MPa后，再持续11分钟，搅拌电流至0.56A，充入高纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳离子易染尼龙66树脂的制备方法，其特征在于：该方法首先将间苯二甲酸‑5‑磺酸盐与己二胺溶液发生反应生成含磺酸基团的盐溶液；生成的含磺酸基团的盐溶液再与尼龙66盐溶液发生共聚反应，即得到所述阳离子易染尼龙66树脂。

【技术特征摘要】
1.一种阳离子易染尼龙66树脂的制备方法，其特征在于：该方法首先将间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液发生反应生成含磺酸基团的盐溶液；生成的含磺酸基团的盐溶液再与尼龙66盐溶液发生共聚反应，即得到所述阳离子易染尼龙66树脂。2.根据权利要求1所述的阳离子易染尼龙66树脂的制备方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：(1)将间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液混合并在室温条件下发生反应，得到含磺酸基团的盐溶液，其中：所述间苯二甲酸-5-磺酸盐与己二胺溶液中己二胺的摩尔比例为1：1；(2)将尼龙66盐与脱盐水混合并调配成浓度为50～53.5wt％的尼龙66盐溶液；调配温度为50～55℃；(3)将步骤(1)中所得含磺酸基团的盐溶液与步骤(2)制备的尼龙66盐溶液加入聚合反应釜中进行聚合反应，得到阳离子易染尼龙66树脂。3.根据权利要求1所述的阳离子易染尼龙66树脂的制备方法，其特征在于：所述间苯二甲酸-5-磺酸盐为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸锂或间苯二甲酸-5-磺酸钾。4.根据权利要求2所述的阳离子易染尼龙66树脂的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜立鹏，杜选，李天昌，杨贺，高晓东，史小军，刘海鹏，
申请(专利权)人：辽宁银珠化纺集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21