一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑及其制備方法，由蓖麻油、甲苯2,4‐二異氰酸酯、二羥甲基丙酸、丙酮、二甲基甲酰胺、三正丁胺、二乙烯三胺、環(huán)氧氯丙烷、亞硫酸氫鈉等為原料合成。生產(chǎn)過程包括聚氨酯預(yù)聚反應(yīng)、改性擴(kuò)鏈反應(yīng)、封閉反應(yīng)、脫溶劑反應(yīng)等組成。采用可再生的蓖麻油為原料，減少對石油的依賴，同時蓖麻油合成聚氨酯有多個支鏈，固化時能夠產(chǎn)生適當(dāng)?shù)慕宦?lián)，增強(qiáng)了和織物的結(jié)合牢度和粘結(jié)力，采用二乙烯三胺封端，并在分子鏈上引入環(huán)氧基團(tuán)，環(huán)氧基團(tuán)也可與染料分子上的羥基、氨基等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使染料與濕摩牢度提升劑形成的薄膜結(jié)合成一體，將纖維、染料及聚氨酯膜結(jié)合到一起，并可以固定一些染料浮色。
【專利說明】-種藍(lán)麻油改性弱陽離子型聚氨醒固色劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚氨醋固色劑及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種當(dāng)麻油改性弱陽離子型聚 氨醋固色劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國紡織品無論出口還是內(nèi)銷由于染色牢度不夠造成的損失非常巨大，而固色劑 能有效的提高織物的各項色牢度指標(biāo)，常用的固色劑比如固色劑Y、M、RD-GE等由于存在甲 酵，不符合環(huán)保要求，另外常用的無甲酵固色劑存在色牢度不夠，使織物的手感變劣，強(qiáng)度 等指標(biāo)下降等不良影響。
[0003] 中國專利CN101215791A中提到了陽離子聚氨醋改性固色劑的制備方法，在織物 上應(yīng)用具有較好的效果。東華大學(xué)的王巧等人用有機(jī)娃改性水性聚氨醋羊毛防租縮整理劑 的合成，可W提高羊毛織物染色牢度至4?5級，且色變不大，具有較高的實用價值。李仲 清等用二己帰H胺、環(huán)氧氯丙焼、冰醋酸合成了無酵固色劑A - 1，其含固量為30%左右且 呈蹤黃色，將該產(chǎn)品用活性染料染色織物時，實驗結(jié)果表明：該染色棉布的干摩擦牢度達(dá)到 4 - 5級；濕摩擦牢度3 - 4級；原樣牢度權(quán)色4 - 5級，測試白布的沾色等級為4級。本發(fā)明 是采用天然高分子聚合物當(dāng)麻油來代替上面提到合成方法中使用的合成多元醇，在達(dá)到同 樣的使用效果下，使固色劑具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，具有較高的水洗牢度，減輕對石油的依賴，并適 當(dāng)降低成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種當(dāng)麻油改性弱陽離子型聚氨醋固色劑及 其制備方法，反應(yīng)保證了固化劑有足夠的異氯酸醋端基與布面和染料分子發(fā)生結(jié)合，在不 影響織物手感的情況下，提高了織物的色牢度。
[0005] 本發(fā)明的一種當(dāng)麻油改性弱陽離子型聚氨醋固色劑，其特征在于：按重量份，原料 包括：
[0006] 藍(lán)麻油 20-50份； 甲苯2,4-二異氯酸醋 15-80份； 二超甲基丙酸 3-8份； S乙胺 3-8化 二甲基甲醜胺 8-20份；
[0007] 二T基月桂酸錫 ]-5份； 二乙?guī)胺 5-15份； 環(huán)氧氯丙焼 6-20份； 亞硫酸氨鋼 5-20份； 去離子水 200-300份。
[0008] 本發(fā)明的一種當(dāng)麻油改性弱陽離子型聚氨醋固色劑的制備方法，包括：
[0009] (1)聚氨醋預(yù)聚反應(yīng)；將當(dāng)麻油進(jìn)行過濾、脫水處理后，在氮氣保護(hù)條件下加入二 下基月桂酸錫DB化，在75-8(TC，緩慢滴加甲苯2, 4-二異氯酸醋TDI，保溫反應(yīng)2-化，降溫 至5(TC，加入溶劑稀釋；
[0010] (2)引入親水基團(tuán)和擴(kuò)鏈反應(yīng)；步驟（1)所得溶液中加入2, 2-二輕甲基丙酸DMPA 的二甲基甲醜胺DMF溶液，進(jìn)行擴(kuò)鏈，引入親水基團(tuán)，在5(TC條件下，反應(yīng)3-化，加入溶劑降 低體系黏度，保溫5(TC，滴加與DMPA等量的H己胺中和；
[0011] (3)擴(kuò)鏈反應(yīng)：然后加入二己帰H胺進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，80-13(TC，反應(yīng)10-40min ;優(yōu) 選；反應(yīng)溫度為l〇〇°C，反應(yīng)30min ;
[0012] (4)聚氧氯丙焼改性反應(yīng)；再加入環(huán)氧氯丙焼進(jìn)行改性反應(yīng)，80-13(TC，反應(yīng) 10-40min ;優(yōu)選；100°C 條件下，反應(yīng) 60min ;
[0013] (5)乳化反應(yīng)；加入含亞硫酸氨軸的去離子水封端反應(yīng)，加入亞硫酸氨軸的目的 是封閉一部分未反應(yīng)的異氯酸醋基團(tuán)；
[0014] 做脫溶劑，即得當(dāng)麻油改性聚氨醋固色劑。
[0015] 所述步驟（1)中脫水處理為當(dāng)麻油升溫至110-12(TC，真空度0. 05M化條件下，脫 水1-化。
[0016] 所述步驟（1)中反應(yīng)在反應(yīng)蓋中進(jìn)行。
[0017] 所述步驟（1)中溶劑稀釋為丙麗稀釋。
[001引所述步驟（1)、似中溶劑為丙麗。
[001引所述步驟（2)中5(TC反應(yīng)化，至-NC0基團(tuán)含量達(dá)到理論值。
[0020] 所述步驟似中的中和度為100%，即TEA的物質(zhì)的量與DMPA相等。
[0021] 所述步驟化）中封端反應(yīng)為攬拌速率為1500-25(K)r/min，反應(yīng)時間為1-化。
[0022] 所述步驟化）中脫溶劑為常溫減壓蒸觸脫除溶劑。
[0023] 有益效果
[0024] 本發(fā)明采用可再生的當(dāng)麻油為原料，減少對石油的依賴，同時當(dāng)麻油合成聚氨醋 有多個支鏈，固化時能夠產(chǎn)生適當(dāng)?shù)慕宦?lián)，增強(qiáng)了和織物的結(jié)合牢度和粘結(jié)力，采用二己帰 H胺封端，并在分子鏈上引入環(huán)氧基團(tuán)，環(huán)氧基團(tuán)也可與染料分子上的輕基、氨基等發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)，使染料與濕摩牢度提升劑形成的薄膜結(jié)合成一體，將纖維、染料及聚氨醋膜結(jié)合到 一起，并可W固定一些染料浮色；反應(yīng)保證了固化劑有足夠的異氯酸醋端基與布面和染料 分子發(fā)生結(jié)合，在不影響織物手感的情況下，提高了織物的色牢度。

【具體實施方式】
[00巧]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，該些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可W對本發(fā)明作各種改動或修改，該些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0026] 實施例1
[0027] (1)聚氨醋的預(yù)聚反應(yīng)：
[002引在干燥的反應(yīng)蓋中加入當(dāng)麻油50份，升溫至110?12(TC，真空度0. 05MPa下脫水 2h，干燥氮氣保護(hù)下加入1份二下基月桂酸錫值BTL)，保溫75C左右，滴加60份TDI，保溫 反應(yīng)化左右，降溫至5(TC，加入20份丙麗稀釋。
[002引 似聚氨醋引入親水基團(tuán)和擴(kuò)鏈、中和反應(yīng)：
[0030] 加入8份2, 2-二輕甲基丙酸值MPA)的二甲基甲醜胺值M巧溶液進(jìn)行擴(kuò)鏈，引入 親水性基團(tuán)，控制溫度在5(TC，反應(yīng)至-NC0基團(tuán)含量達(dá)到理論值，然后緩慢加入7. 5份H己 胺中和，反應(yīng)化，其中DMF用量為15份。
[0031] (3)聚氨醋擴(kuò)鏈反應(yīng)：
[003引加入10份二己帰立胺進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)溫度為100。反應(yīng)時間為30分鐘，時間為 lh~2h0
[0033] (4)環(huán)氧氯丙焼改性反應(yīng)：
[0034] 加入15份環(huán)氧氯丙焼進(jìn)行改性反應(yīng)，反應(yīng)溫度為locrc，反應(yīng)時間為60分鐘；
[0035] (5)乳化反應(yīng)；加入含有亞硫酸氨軸的去離子水280份，進(jìn)行乳化反應(yīng)，攬拌速率 為250化/min,反應(yīng)時間為比。
[003引 做脫除溶劑：
[0037] 在常溫條件下脫出丙麗，防止使用時造成工作條件惡化。
[00測 （7)固色效果：
[0039] 純棉織物 31. 5X31. 5tex, 246 根/10cmX246 根/10cm,活性黑 Everzol Black B 染色織物，（未使用固色劑，染料用量10% )，染色工藝按《染料應(yīng)用手冊》相關(guān)方法進(jìn)行。 固色劑用量選取40g/L ;米用二浸二社；社液率75%;烘干后135°C賠烘3min ;水洗，烘干。 未進(jìn)行固色處理時，織物的濕摩擦牢度只能達(dá)到2級，隨著固色劑用量的增加，織物的各項 色牢度逐漸提高，尤其是濕摩擦牢度顯著提高，當(dāng)固色劑的用量為40g/L時，各項色牢度都 能提高1?2級左右，濕摩擦牢度達(dá)到了 4級。
[0040] 實施例2
[0041] (1)聚氨醋的預(yù)聚反應(yīng)：
[0042] 在干燥的反應(yīng)蓋中加入當(dāng)麻油20份，升溫至110?12(TC，真空度0. 05M化下脫水 2h，干燥氮氣保護(hù)下加入3份二下基月桂酸錫值BTL),保溫75C左右，滴加15份TDI，保溫 反應(yīng)化左右，降溫至5(TC，加入20份丙麗稀釋。
[0043] (2)聚氨醋引入親水基團(tuán)和擴(kuò)鏈反應(yīng)：
[0044] 加入3份2, 2-二輕甲基丙酸值MPA)的二甲基甲醜胺值M巧溶液進(jìn)行擴(kuò)鏈，引入 親水性基團(tuán)，控制溫度在5(TC，至-NC0基團(tuán)含量達(dá)到理論值，然后緩慢加入3份H己胺，反 應(yīng)化左右，其中DMF用量為20份。
[0045] (3)聚氨醋擴(kuò)鏈反應(yīng)：
[004引加入5份二己帰立胺進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)溫度為100。反應(yīng)時間為30分鐘，時間為 lh~2h0
[0047] (4)環(huán)氧氯丙焼改性反應(yīng)：
[004引加入6份環(huán)氧氯丙焼進(jìn)行改性反應(yīng)，反應(yīng)溫度為locrc，反應(yīng)時間為60分鐘；
[004引 妨乳化反應(yīng)；加入含有亞硫酸氨軸的去離子水200份，進(jìn)行乳化反應(yīng)，攬拌速率 為250化/min,反應(yīng)時間為比。
[0050] 做脫除溶劑：
[0051] 在常溫條件下脫出丙麗，防止使用時造成工作條件惡化。
[00閲 （7)固色效果：
[0053]純棉織物 31. 5X31. 5tex, 246 根/10cmX246 根/10cm,活性黑 Everzol Black B 染色織物，（未使用固色劑，染料用量10% )，染色工藝按《染料應(yīng)用手冊》相關(guān)方法進(jìn)行。 固色劑用量選取40g/L ;米用二浸二社；社液率75%;烘干后135°C賠烘3min ;水洗，烘干。 未進(jìn)行固色處理時，織物的濕摩擦牢度只能達(dá)到2級，隨著固色劑用量的增加，織物的各項 色牢度逐漸提高，尤其是濕摩擦牢度顯著提高，當(dāng)固色劑的用量為40g/L時，各項色牢度都 能提高1?2級左右，濕摩擦牢度達(dá)到了 4級。
【權(quán)利要求】
1. 一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑，其特征在于：按重量份，原料包括： 蓖麻油 20-50份； 甲苯2,4-二異氰酸酯 15-40份； 二羥甲基丙酸 3-8份； 三乙胺 3-8份； 二甲基甲酰胺 8-20份； 二丁基月桂酸錫 1-5份； 二乙烯三胺 5-15份； 環(huán)氧氯丙烷 6-20份； 亞硫酸氫鈉 5-20份； 去離子水 200-300份。
2. -種如權(quán)利要求1所述的蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，包括： (1) 將蓖麻油進(jìn)行過濾、脫水處理后，在氮氣保護(hù)條件下加入二丁基月桂酸錫DBTL，在 75-80°C，滴加甲苯2, 4-二異氰酸酯TDI，保溫反應(yīng)2-3h，降溫至50°C，加入溶劑稀釋； (2) 步驟（1)所得溶液中加入2, 2-二羥甲基丙酸DMPA的二甲基甲酰胺DMF溶液，在 50°C條件下，反應(yīng)3-4h，加入溶劑，保溫50°C，滴加與DMPA等量的三乙胺中和，然后加入二 乙烯三胺，反應(yīng)溫度為80-130°C，反應(yīng)10_40min，再加入環(huán)氧氯丙烷，80-130°C條件下，反 應(yīng)10-40min，加入含亞硫酸氫鈉的去離子水?dāng)嚢璺磻?yīng)，脫溶劑，即得蓖麻油改性聚氨酯固色 劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，其特 征在于：所述步驟（1)中脫水處理為蓖麻油升溫至110-120°C，真空度0.05MPa條件下，脫 水l-2h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，其特 征在于：所述步驟（1)中反應(yīng)在反應(yīng)釜中進(jìn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，其特 征在于：所述步驟（1)、（2)中溶劑為丙酮。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，其特 征在于：所述步驟（2)中50°C反應(yīng)4h，至-NCO基團(tuán)含量達(dá)到理論值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，其特 征在于：所述步驟（2)中的中和度為100%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，其特 征在于：所述步驟（2)中攪拌速率為1500-2500r/min，反應(yīng)時間為l-2h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蓖麻油改性弱陽離子型聚氨酯固色劑的制備方法，其特 征在于：所述步驟（2)中脫溶劑為常溫減壓蒸餾脫除溶劑。
【文檔編號】C08G18/32GK104448210SQ201410667845
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】王志鑫, 劉婷婷, 王煒 申請人:東華大學(xué)