一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的uv固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]偶氮苯類染料因其分子量低，耐熱迀移性及耐溶劑性較差，在加工和儲(chǔ)存過程中染色織物因表面染料迀移而產(chǎn)生色差或褪色，此現(xiàn)象在分散染料染色或涂層織物上尤為嚴(yán)重，不僅降低產(chǎn)品檔次，而且間接導(dǎo)致染料浪費(fèi)、被人體吸收造成過敏、致癌等危害、環(huán)境污染等一系列問題。因此，將低分子偶氮苯發(fā)色體引入高分子鏈制備高分子染料越來越受到人們的重視以滿足安全、高效、環(huán)保的市場(chǎng)要求。
[0003]高分子染料分子中發(fā)色體以化學(xué)鍵合的方式連接在高分子主鏈或側(cè)鏈，兼具發(fā)色體的色彩性、著色能力及高分子材料的成膜性、耐迀移性、耐熱性等特點(diǎn)。尺寸大，耐化學(xué)性高、熱穩(wěn)定性好，不易被皮膚吸收，具有安全低毒、綠色環(huán)保等特性，可有效克服低分子染料在安全、著色等方面的不足。水性聚氨酯因其分子結(jié)構(gòu)可裁剪且能有效提升紡織品染色深度、牢度及鮮艷度，被廣泛用作紡織品粘合劑、固色劑、整理劑等。專利200410014913.5將含活潑氫的染料母體接入聚氨酯分子鏈上，制備出用于涂料、織物、皮革等的水性聚氨酯染料，染色牢度優(yōu)良且顏色鮮艷。專利CN201310573640.7公開了一種側(cè)鏈型偶氮苯型水性聚氨酯，但主要用于信息功能材料領(lǐng)域。因此，將染料發(fā)色體引入聚氨酯分子鏈中制備聚氨酯基高分子染料則可同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色和功能整理，符合現(xiàn)代印染工業(yè)節(jié)能環(huán)保短流程的理念要求。聚氨酯基高分子染料在纖維、織物等著色、整理中具有良好的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。
[0004]但是，目前開發(fā)出的聚氨酯基高分子染料多為熱固型，處理到織物上后依然需要經(jīng)過高溫焙烘以達(dá)到交聯(lián)固色的目的。紫外光固化具有高效、環(huán)保、節(jié)能、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，是一種環(huán)境友好的綠色技術(shù)。將UV固化基團(tuán)引入聚氨酯基高分子染料體系，則可有效解決上述問題，不僅能顯著改善固化效率、節(jié)約能源，還可以避免高溫焙烘引起的織物機(jī)械性能下降等問題，從而制備出綠色環(huán)保、安全無毒的高分子染料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于制備一種UV固化偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料，用于紡織品涂層或印花上，同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與功能整理，以提高染料安全性、改善固化速率并縮短紡織品加工流程。
[0006]具體工藝步驟如下:
[0007](I)將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)50-58%二異氰酸酯和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)9-18%低聚二元醇滴加至三口燒瓶中，油浴升溫至80°C反應(yīng)40-60min，制得聚氨酯預(yù)聚體；將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)3-10%偶氮苯發(fā)色體直接加入反應(yīng)體系，80°C下反應(yīng)2-2.5h ;將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)5-11%親水性擴(kuò)鏈劑逐滴滴加至三口燒瓶中，滴加結(jié)束后于80°C下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1-1.5h，反應(yīng)過程中加入10-20mL丙酮降低反應(yīng)體系粘度；加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)2-24%羥基丙烯酸酯封端劑，于80°C下封端反應(yīng)1-1.5h ;接著降低溫度至50°C，加入中和劑，進(jìn)行中和成鹽反應(yīng)30min，中和度100% ;最后經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸餾除去丙酮，得到偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料；
[0008]所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的至少一種。
[0009]所述低聚二元醇為聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚碳酸酯二醇500、聚碳酸酯二醇1000中的一種。
[0010]所述偶氮苯發(fā)色體為N，N- 二羥乙基偶氮苯、N, N- 二羥乙基對(duì)硝基偶氮苯。
[0011]所述親水性擴(kuò)鏈劑為N-甲基二乙醇胺、2，2- 二羥甲基丁酸的一種。
[0012]所述羥基丙烯酸酯封端劑為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種。
[0013]所述中和劑為為冰乙酸、三乙胺中的一種。
[0014](2)將5_20wt %偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料、0_20wt %增稠劑PFL、5-10wt%光引發(fā)劑1173、50-90wt%去離子水混合均勾，對(duì)棉織物進(jìn)行印花或涂層，室溫干燥8-12h，最后UV固色30-60s。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0016]實(shí)施例一:
[0017]將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)44%異佛爾酮二異氰酸酯和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)17%聚乙二醇1000滴加至三口燒瓶中，油浴升溫至80°C反應(yīng)lh，制得聚氨酯預(yù)聚體；將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)3%偶氮苯發(fā)色體直接加入反應(yīng)體系，80°C下反應(yīng)2h。將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)11% N-甲基二乙醇胺溶于1mL丙酮，逐滴滴加至三口燒瓶中，滴加結(jié)束后于80°C下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)lh。加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)24%丙烯酸羥乙酯封端劑，于80°C下封端反應(yīng)1-1.5h。接著降低溫度至50°C，加入冰乙酸，與N-甲基二乙醇胺中和成鹽，中和度100%，反應(yīng)30min。加入蒸餾水，最后經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸餾除去丙酮，得到偶氮苯-聚氨酯基高分子染料。
[0018]將20wt%偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料、20wt%增稠劑PFL、10wt^^引發(fā)劑1173、50wt%去離子水混合均勻，對(duì)棉織物進(jìn)行印花，室溫干燥12h，最后UV固色40s。
[0019]實(shí)施例二:
[0020]將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)50%異佛爾酮二異氰酸酯和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)15%聚碳酸酯二醇500滴加至三口燒瓶中，油浴升溫至80°C反應(yīng)lh，制得聚氨酯預(yù)聚體；將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)5%偶氮苯發(fā)色體直接加入反應(yīng)體系，80°C下反應(yīng)2h。將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)15% N-甲基二乙醇胺溶于1mL丙酮，逐滴滴加至三口燒瓶中，滴加結(jié)束后于80°C下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)lh。加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)15%丙烯酸羥乙酯封端劑，于80°C下封端反應(yīng)1-1.5h。接著降低溫度至50°C，加入冰乙酸，與N-甲基二乙醇胺中和成鹽，中和度100%，反應(yīng)30min。加入蒸餾水，最后經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸餾除去丙酮，得到偶氮苯-聚氨酯基高分子染料。
[0021]將25wt%偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料、10被％光引發(fā)劑1173、75wt%去離子水混合均勻，對(duì)棉織物進(jìn)行涂層，室溫干燥10h，最后UV固色60s。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征是采用以下工藝步驟: (1)將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)50-58%二異氰酸酯和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)9-18%低聚二元醇滴加至三口燒瓶中，油浴升溫至80°C反應(yīng)40-60min，制得聚氨酯預(yù)聚體；將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)3-10%偶氮苯發(fā)色體直接加入反應(yīng)體系，80°C下反應(yīng)2-2.5h ;將物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)5-11%親水性擴(kuò)鏈劑逐滴滴加至三口燒瓶中，滴加結(jié)束后于80°C下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1-1.5h，反應(yīng)過程中加入10-20mL丙酮降低反應(yīng)體系粘度；加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)2-24%羥基丙烯酸酯封端劑，于80°C下封端反應(yīng)1-1.5h ;接著降低溫度至50°C，加入中和劑，進(jìn)行中和成鹽反應(yīng)30min，中和度100% ;最后經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸餾除去丙酮，得到偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料； (2)將5-20wt%偶氮苯-聚氨酯基功能高分子染料、0-20wt%增稠劑PFL、5-10wt%*引發(fā)劑1173、50-90wt %去離子水混合均勻，對(duì)棉織物進(jìn)行印花或涂層，室溫干燥8-12h，最后UV固色30-60s。2.如權(quán)利要求1所述的一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的至少一種。3.如權(quán)利要求1所述的一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述低聚二元醇為聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚碳酸酯二醇500、聚碳酸酯二醇1000中的一種。4.如權(quán)利要求1所述的一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述偶氮苯發(fā)色體為N，N- 二羥乙基偶氮苯、N, N- 二羥乙基對(duì)硝基偶氮苯。5.如權(quán)利要求1所述的一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述親水性擴(kuò)鏈劑為N-甲基二乙醇胺、2，2- 二羥甲基丁酸的一種。6.如權(quán)利要求1所述的一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述羥基丙烯酸酯封端劑為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種。7.如權(quán)利要求1所述的一種同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述中和劑為冰乙酸、三乙胺中的一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于同步實(shí)現(xiàn)紡織品著色與抗皺整理的UV固化偶氮苯-聚氨酯基高分子染料的制備方法，屬于紡織化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過發(fā)色體中羥基與聚氨酯末端異氰酸酯基的反應(yīng)將含羥基的偶氮苯發(fā)色體接入聚氨酯分子鏈，并以丙烯酸酯類單體為封端劑，制得具有抗皺功能同時(shí)可UV固化的偶氮苯-聚氨酯基高分子染料。這種高分子染料解決了低分子偶氮苯染料耐熱遷移性、耐溶劑性及安全性較差等問題，同時(shí)賦予其涂層或印花織物鮮艷飽滿的色澤及良好的抗皺功能，為縮短紡織品加工流程、降低能耗和污染提供一條新途徑。
【IPC分類】C08G18/48, C09B69/10, D06P1/52, C08G18/32, C08G18/44, C08G18/66
【公開號(hào)】CN105220534
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510703484
【發(fā)明人】王潮霞, 冒海燕, 趙彩云, 陳坤琳, 殷允杰
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日