一种亲水耐强碱固色剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有a摩尔式(I)表示的共聚单元、b摩尔式(II)表示的共聚单元、c摩尔式(III)表示的共聚单元以及d摩尔式(IV)表示的共聚单元的亲水耐强碱固色剂及其制备方法。本发明专利技术亲水耐强碱固色剂的固色效果和耐碱性均优异，亲水性好，且织物色变小。

【技术实现步骤摘要】
一种亲水耐强碱固色剂及其制备方法
本专利技术涉及一种固色剂及其制备方法，特别是一种亲水耐强碱固色剂及其制备方法
技术介绍
棉织物因其吸湿、透气性广受消费者喜爱，经过不断地开发，棉织物的质量越来越迎合人们日益提升的穿着需求，其中，丝光棉织物就是深受消费者欢迎的产品之一，丝光棉织物不仅穿着舒适，具有真丝般的光泽，而且尺寸稳定、挺括，抗皱性能良好，被广泛应用于T恤、吸湿排汗面料和高级衬衣等产品。棉针织物常规的丝光工艺是在染色前进行，但后续的染色及后整理加工中，棉织物在长时间反复的物理摩擦挤压和化学作用下，丝光效应受到显著影响，为了保持丝光赋予棉针织物的优越性能，提升产品质量，对棉针织物采用先染色后丝光的加工工艺路线便应运而生了，但这种先染色后丝光的加工方法，使得染色后的织物要经受丝光的浓碱(NaOH200～280g/L)处理，活性染料进一步水解造成浮色，因此，色牢度会严重下降，需要耐碱性优良的固色剂对其进行固色处理，以保证织物品质的提升。目前，国内外染整工作者研究较多的棉织物用无甲醛固色剂有聚阳离子类、多胺类、反应性固色剂等。如申请号为CN201711160212.6的中国专利，公开了一种无甲醛固色剂的制备方法，采用烯丙基缩水甘油醚、乙二胺反应的中间体、二甲基二烯丙基氯化铵，在引发剂的作用下制备的聚阳离子型的反应性固色剂，固色效果好，皂洗牢度达到4-5级，但不耐碱，在浓碱条件下固色效果大大下降；又如申请号为CN201711211179.5的中国专利，公开了一种无甲醛固色剂的制备方法，采用二甲胺、环氧氯丙烷、二乙烯三胺和双氰胺等制备的多胺类反应性固色剂，工艺简单，操作方便，耐碱性良好，但固色效果一般，且由于双氰胺作为原料之一而使得固色剂对织物的色变影响很大。市场上的固色剂也多为上述几种类型，在传统的棉织物染色，以及普通的丝光棉织物先丝光后染色工艺中，传统固色剂经过筛选能够有效地提高织物色牢度，但是在更高要求的先染色后丝光工艺中，市场上的固色剂要么固色效果差，要么耐碱性差，还没有一种固色剂能够兼顾固色效果和耐碱性，以解决先染色后丝光这种工艺开发的高档丝光棉织物的牢度问题，因此，开发一种固色效果好的棉用耐碱固色剂具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种亲水耐强碱固色剂，它包含a摩尔式(I)表示的共聚单元、b摩尔式(II)表示的共聚单元、c摩尔式(III)表示的共聚单元以及d摩尔式(IV)表示的共聚单元：式中：R1、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12分别为H或者C1-C5烷基；R2为C1-C8烷基或者C7-C11芳烷基；R3为C1-C5亚烷基；R10为C1-C5亚烷基或C6-C10亚芳基；R13为H、C1-C8烷基或者C6-C10芳基；a:b:c:d的摩尔比为1:(0.1-1):(0.1-1):(0.4-1.5)，所述亲水耐强碱固色剂的重均分子量为10000-150000。本专利技术的另一个方面在于提供该亲水耐强碱固色剂的制备方法，它包括以下步骤：1)将a摩尔式(V)表示的共聚单体、b摩尔式(VI)表示的共聚单体、c摩尔式(VII)表示的共聚单体以及d摩尔式(VIII)表示的共聚单体和水加入反应釜，进行搅拌；式V中：R1为H或者C1-C5烷基R2为C1-C8烷基或者C7-C11芳烷基；式VI中：R3为C1-C5亚烷基；R4和R5分别为C1-C5烷基；式VII中：R7、R8、R9、R11和R12分别为H或者C1-C5烷基；R10为C1-C5亚烷基或C6-C10亚芳基；式VIII中：R13为C1-C8烷基或者C6-C10芳基；2)加入自由基引发剂，进行聚合反应；和3)加入式IX表示的(烷基)环氧氯丙烷进行季铵化反应，R6为H或者C1-C5烷基；其中a:b:c:d的摩尔比为1:(0.3-0.9):(0.25-0.85):(0.5-1.2)。与现已公开的固色剂及其制备方法相比，该专利技术独创性表现在如下几个方面：(1)本专利技术采用特殊阳离子单体，大大提高制得固色剂的阳离子密度，能够更为有效的与棉用活性染料发生离子键结合，从而明显提高织物各项牢度；(2)引入含胺基的乙烯基醚单体，一方面为下一步与(烷基)环氧氯丙烷的反应提供活性基团胺基，另一方面利用醚键为固色剂提供亲水性；(3)引入烯胺类单体，进一步引入与(烷基)环氧氯丙烷反应的活性基团胺基，使得固色剂分子中生成大量的(R6为H或者C1-C5烷基)，在碱性条件下与棉织物形成共价键结合，进一步提升织物各项牢度；(4)引入不饱和羧酸单体，能够缓冲强碱，使织物表面pH值变化不大，减少强碱对织物上染料的水解反应，减少浮色的产生，从而提高强碱环境下的织物色牢度。本专利技术制备的亲水耐强碱固色剂固色效果和耐碱性均优异，亲水性好，且织物色变小。具体实施方式在一个优选的实施方式中，本专利技术的亲水耐强碱固色剂包含a摩尔式(I)表示的共聚单元、b摩尔式(II)表示的共聚单元、c摩尔式(III)表示的共聚单元以及d摩尔式(IV)表示的共聚单元：式(I)-(IV)中：R1、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12分别为H或者C1-C3烷基；R2为C1-C3烷基或者苄基；R3为C1-C2亚烷基；R10分别为C1-C2亚烷基或亚苯基；R13为C1-C3烷基或者苯基；a:b:c:d的摩尔比为1:(0.3-0.9):(0.25-0.85):(0.5-1.2)，所述亲水耐强碱固色剂的重均分子量为25000-100000。在一个更优选的实施方式中，R1、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12分别为H、甲基或者乙基；R2为甲基或者苄基；R3为C1-C2亚烷基；R10分别为C1-C2亚烷基或间亚苯基；R13为甲基或者苯基；a:b:c:d的摩尔比为1:(0.4-0.8):(0.3-0.7):(0.6-1.0)，所述亲水耐强碱固色剂的重均分子量为30000-80000。在一个更优选的实施方式中，本专利技术的亲水耐强碱固色剂是一种嵌段共聚物或无规共聚物。在本专利技术的一个优选实施方式中，本专利技术提供一种上述亲水耐强碱固色剂的制备方法，该方法包括以下步骤：1)将a摩尔式(V)表示的(甲基)丙烯酰氧季铵盐阳离子单体、b摩尔式(VI)表示的含胺基的乙烯基醚单体、c摩尔式(VII)表示的烯胺类单体、d摩尔式(VIII)表示的不饱和羧酸单体和水(优选为去离子水)加入反应釜中进行搅拌。优选在40-80℃搅拌10－20分钟。在上述单体混合物中，优选以单体总重量计，任选地加入10-25质量％酸剂和20-60质量％的水。上述的酸剂优选是强酸，更优选是无机强酸，如盐酸和硫酸。2)以单体总重量计，滴加1-2质量％自由基引发剂，引发自由基聚合反应，1-3小时滴加结束；3)升高温度到50-100℃，优选升温到60-90℃，保温1-4小时左右；4)降温至25-80℃，优选降温30-70℃，用NaOH调节pH值为7-8，滴加(烷基)环氧氯丙烷，优选为(甲基)环氧氯丙烷或环氧氯丙烷，1-2小时滴加结束，保温2-3小时，制得所述亲水耐强碱固色剂。在本专利技术的一个更优选实施方式中，(烷基)环氧氯丙烷的用量大于或等于式(VI)表示的含胺基的乙烯基醚单体和式(VII)表示的烯胺类单体的总摩尔数，即大于或等于b+c摩尔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亲水耐强碱固色剂，它包含a摩尔式(I)表示的共聚单元、b摩尔式(II)表示的共聚单元、c摩尔式(III)表示的共聚单元以及d摩尔式(IV)表示的共聚单元：

【技术特征摘要】
1.一种亲水耐强碱固色剂，它包含a摩尔式(I)表示的共聚单元、b摩尔式(II)表示的共聚单元、c摩尔式(III)表示的共聚单元以及d摩尔式(IV)表示的共聚单元：式中：R1、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12分别为H或者C1-C5烷基；R2为C1-C8烷基或者C7-C11芳烷基；R3为C1-C5亚烷基；R10为C1-C5亚烷基或C6-C10亚芳基；R13为H、C1-C8烷基或者C6-C10芳基；a:b:c:d的摩尔比为1:(0.1-1):(0.1-1):(0.4-1.5)，所述亲水耐强碱固色剂的重均分子量为10000-150000。2.如权利要求1所述的亲水耐强碱固色剂，其特征在于，R1、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12分别为H或者C1-C3烷基；R2为C1-C3烷基或者苄基；R3为C1-C2亚烷基；R10分别为C1-C2亚烷基或亚苯基；R13为C1-C3烷基或者苯基；a:b:c:d的摩尔比为1:(0.3-0.9):(0.25-0.85):(0.5-1.2)，所述亲水耐强碱固色剂的重均分子量为25000-100000。3.如权利要求1或2所述的亲水耐强碱固色剂，其特征在于，R1、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12分别为H、甲基或者乙基；R2为甲基或者苄基；R3为C1-C2亚烷基；R10分别为C1-C2亚烷基或间亚苯基；R13为甲基或者苯基；a:b:c:d的摩尔比为1:(0.4-0.8):(0.3-0.7):(0.6-1.0)，所述亲水耐强碱固色剂的重均分子量为30000-80000。4.如权利要求1或2所述的亲水耐强碱固色剂，其特征在于，亲水耐强碱固色剂是嵌段共聚物或无规共聚物。5.如权利要求1所述的亲水耐强碱固色剂的制备方法，它包括以下步骤：1)将a摩尔式(V)表示的共聚单体、b摩尔式(VI)表示的共聚单体、c摩尔式(VII)表示的共聚单体以及d摩尔式(VIII)表示的共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：党婉蓉，李正雄，
申请(专利权)人：上海雅运新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31