爱游戏官网安卓版：固色剂及其制备方法和应用方法

来源：爱游戏官网安卓版    发布时间：2026-08-15 04:07:31

  (71)申请人杭州传化精细化工有限公司地址311231浙江省杭州市萧山区萧山经济技术开发区鸿达路125号

  本发明涉及一种固色剂及其制备方法和应用方法。所述固色剂的结构式如下式(1)所示,

  色剂具有较强的阳离子活性和优异的耐晒性、耐光性以及耐候性,采用所述固色剂处理纺织物,既能提升纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度,又不影响纺织物的耐日晒牢度和耐光汗复合牢度,且无甲醛残留。

  碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种,‑R4‑为含有羟基的季铵盐型阳离子单体的结构单元,m、n均为整数,且m,5‑35(n)1‑20。本发明所述的固CN114214854A

  一种,‑R3选自‑H、碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种,‑R4‑为含有羟基的季铵盐型阳离子单体的结构单元,m、n均为整数,且m,5‑35(n)1‑20。

  2.根据权利要求1所述的固色剂,其特征是,所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体包括N(N)N‑3(2‑羟丙基)‑2‑烯丙基氯化铵、N,N‑2(2‑羟丙基)‑2(2‑烯丙基)氯化铵、N‑甲基‑N‑(2‑羟丙基)‑二烯丙基氯化铵、N,N‑二甲基‑N‑(2‑羟丙基)‑烯丙基氯化铵、结构式如下式

  式(2)中,‑R5、‑R6分别独立选自碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种,X‑包括F‑、Cl‑r‑、I‑中的至少一种。

  3.根据权利要求2所述的固色剂,其特征是,所述固色剂的结构式如下式(3)所示,

  一种,‑R3选自‑H、碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种,‑R5、‑R6分别独立选自碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种,X‑包括F‑、Cl‑、Br‑、I‑中的至少一种,m、n均为整数,且m,5‑35(n)1‑

  4.根据权利要求3所述的固色剂,其特征是,所述固色剂的结构式如下式(4)所示,

  5.一种如权利要求1‑4任一项所述的固色剂的制备方法,其特征是,包括如下步骤,

  提供含有环己酯基的单体,所述含有环己酯基的单体的结构式如下式(5)所示,

  将含有羟基的季铵盐型阳离子单体与所述含有环己酯基的单体、稀酸、溶剂以及引发剂混合,在酸性条件下进行聚合反应,得到固色剂。

  6.根据权利要求5所述的固色剂的制备方法,其特征是,所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体与所述含有环己酯基的单体的摩尔比为1.0:2.0‑1.0:2.8。

  7.根据权利要求5所述的固色剂的制备方法,其特征是,所述稀酸包括盐酸、冰醋酸中的至少一种,所述酸性条件为pH,4‑5。

  8.根据权利要求5所述的固色剂的制备方法,其特征是,所述聚合反应的温度为80℃‑85℃,所述聚合反应的时间为3h‑5h。

  9.一种如权利要求1‑4任一项所述的固色剂的应用方法,其特征是,所述应用方法有浸渍法、浸轧法中的至少一种。

  10.根据权利要求9所述的固色剂的应用方法,其特征是,所述应用方法为浸渍法时,

  [0001]本发明涉及水溶性高分子制备技术领域,特别是涉及一种固色剂及其制备方法和应用方法。

  [0002]在纺织物染色工艺中,直接染料和反应性染料由于色泽鲜艳、色谱齐全、成本相对低廉、操作便捷等优势而被大范围的应用。但由于染料与纤维键合的稳定性不高,易发生色变、褪色、沾色现象,因此,在直接染料和反应性染料的染色过程中有必要使用固色剂。

  [0003]但是,传统固色剂(如双氰胺与甲醛缩合的树脂固色剂)中具有较高含量的甲醛,导致经传统固色剂处理后的纺织物中游离的甲醛含量一般大于200mg/kg,严重危害了人体健康及环境安全,并且,传统固色剂基本都会明显降低纺织物的耐日晒牢度和耐光汗复合牢度。另外,传统固色剂只是解决了纺织物耐洗色牢度的问题,仍然没有解决耐沸水浸泡牢度的问题。

  [0004]基于此,有必要针对以上问题,提供一种固色剂及其制备方法和应用方法,所述固色剂具有较强的反应活性和优异的耐晒性、耐光性以及耐候性,采用所述固色剂处理纺织物,既能提升纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度,又不影响纺织物的耐日晒牢度和耐光汗复合牢度,且无甲醛残留。

  至少一种,‑R3选自‑H、碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种,‑R4‑为含有羟基的季铵盐型阳离子单体的结构单元,m、n均为整数,且m,5‑35(n)1‑20。

  [0008] 在其中一个实施例中,所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体包括N(N)N‑3(2‑羟丙

  基) ‑2‑烯丙基氯化铵、N,N‑2(2‑羟丙基) ‑2(2‑烯丙基)氯化铵、N‑甲基‑N‑ (2‑羟丙基) ‑二烯丙基氯化铵、N,N‑二甲基‑N‑ (2‑羟丙基) ‑烯丙基氯化铵、结构式如下式(2)所示的单体中的至少一种,

  [001 1] 在其中一个实施例中,所述固色剂的结构式如下式(3)所示,

  至少一种, ‑R3选自‑H、碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种, ‑R5、 ‑R6分别独立选自碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种,X‑包括F‑、Cl‑、Br‑、I‑中的至少一种,m、n均为整数,且m,5‑35(n )1‑20。

  [0017] 本发明所述的固色剂中,第一、结构式中的‑R4‑富有丰富的阳离子基团,使固色剂具有较强的阳离子活性和可调的阳离子度,第二、结构式中的‑R4‑还含有活性羟基(‑OH) ,

  一方面,可以与纺织物结构中的‑OH、仲胺基团(‑NH‑)产生较强的氢键作用,另一方面,在高温条件下,因分子链间相互交联而形成稳固的网状结构,提高固色剂的成膜性,第三、结构

  式中的 含有环己酯基团,由于环己酯基团对紫外线(UV)具备优秀能力的稳定性,

  [0018] 因此,本发明所述的固色剂具有较强的反应活性,能大大的提升固色剂与纺织物之间的结合力,增强阳离子聚合物与纺织物间的相互作用,有效提升了纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度。同时,所述固色剂具备优秀能力的耐晒性、耐光性以及耐候性,改善了纺织物在耐日晒牢度和耐光汗复合牢度等方面性能不佳的问题,且无甲醛残留。

  [0020] 提供含有环己酯基的单体,所述含有环己酯基的单体的结构式如下式(5)所示,

  [0023] 将含有羟基的季铵盐型阳离子单体与所述含有环己酯基的单体、稀酸、溶剂以及引发剂混合,在酸性条件下进行聚合反应,得到固色剂。

  [0024] 在其中一个实施例中,所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体与所述含有环己酯基的单体的摩尔比为1 .0:2.0‑1 .0:2.8。

  [0025] 在其中一个实施例中,所述稀酸包括盐酸、冰醋酸中的至少一种,所述酸性条件为pH,4‑5。

  [0026] 在其中一个实施例中,所述聚合反应的温度为80℃‑85℃,所述聚合反应的时间为3h‑5h。

  [0027] 本发明所述的固色剂的制备方法中,在酸性环境下通过聚合反应将含有羟基的季铵盐型阳离子单体与含有环己酯基的单体进行共聚,使固色剂的结构中不仅仅具备丰富的阳离子基团和活性‑OH,而且引入了环己酯基团,使固色剂具有多元化的结构,提高了固色剂的反应活性、耐晒性、耐光性以及耐候性。

  [0028] 一种如上所述的固色剂的应用方法,所述应用方法有浸渍法、浸轧法中的至少

  [0029] 在其中一个实施例中,所述应用方法为浸渍法时,固色剂质量为纺织物质量的

  [0030] 由于本发明所述的固色剂具有较强的阳离子活性,所以应用时固色剂的阳离子基团与染料的阴离子基团能够结合发生色淀,从而可防止染料因离子化而从纺织物上脱落及水解,进而提高纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度。同时,固色剂分子结构中的活性‑OH与纺织物结构中的‑OH、 ‑NH‑均具有较强的氢键作用,可以产生共价键,使固色剂连同染料可以牢牢的固着在纺织物表面,能在纺织物表面成网状膜,覆盖住易脱落的染料,进一步提升纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度。而且,由于本发明的固色剂具备优秀能力的耐晒性、耐光性以及耐候性,所以不可能影响纺织物的耐日晒牢度和耐光汗复合牢度,且无甲醛残留。

  [0031] 以下将对本发明提供的固色剂及其制备方法和应用方法作进一步说明。

  至少一种, ‑R3选自‑H、碳原子数为1‑6的烷基中的至少一种, ‑R4‑为含有羟基的季铵盐型阳离子单体的结构单元,m、n均为整数,且m,5‑35(n)1‑20。

  [0035] 应予说明的是, ‑R4‑结构单元由含有羟基的季铵盐型阳离子单体在聚合反应中打开碳碳双键后所得。

  [0036] 在一些实施方式中,所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体包括N(N)N‑3(2‑羟丙基) ‑2‑烯丙基氯化铵、N,N‑2(2‑羟丙基) ‑2(2‑烯丙基)氯化铵、N‑甲基‑N‑ (2‑羟丙基) ‑二烯丙基氯化铵、N,N‑二甲基‑N‑ (2‑羟丙基) ‑烯丙基氯化铵、结构式如下式(2)所示的单体中的至少一种,

  [0039] 本发明所述的固色剂中,第一、结构式中的‑R4‑富有丰富的阳离子基团,使固色剂具有较强的阳离子活性和可调的阳离子度,第二、结构式中的‑R4‑还含有活性羟基(‑OH) ,一方面,可以与纺织物结构中的‑OH、仲胺基团(‑NH‑)产生较强的氢键作用,另一方面,在高温条件下,因分子链间相互交联而形成稳固的网状结构,提高固色剂的成膜性,第三、结构

  式中的 含有环己酯基团,由于环己酯基团对紫外线(UV)具备优秀能力的稳定性,

  [0040] 因此,本发明所述的固色剂具有较强的反应活性,能大大的提升固色剂与纺织物之间的结合力,增强阳离子聚合物与纺织物间的相互作用,有效提升了纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度。同时,所述固色剂具备优秀能力的耐晒性、耐光性以及耐候性,改善了纺织物在耐日晒牢度和耐光汗复合牢度等方面性能不佳的问题,且无甲醛。

  [0041] 由于式(2)所示含有羟基的季铵盐型阳离子单体的结构式中,具有更丰富的阳离子基团和活性‑OH,能更加进一步提高固色剂与纺织物之间的结合力。因此,所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体优选为式(2)所示的单体。

  中的至少一种,优选为‑H, ‑R3选自‑H、碳原子数为1‑6的烷基中的至少一

  [0045] 基于式(3)中‑R1、 ‑R2、 ‑R3的优选结构,所述固色剂的结构式进一步优选为如下式

  [0049] S1 ,提供含有环己酯基的单体,所述含有环己酯基的单体的结构式如下式(5)所示,

  [0052] S2,将含有羟基的季铵盐型阳离子单体与所述含有环己酯基的单体、稀酸、溶剂以及引发剂混合,在酸性条件下进行聚合反应,得到固色剂。

  [0053] 步骤S1中,所述含有环己酯基的单体选自丙烯酸环己酯、2‑甲基丙烯酸环己酯、2‑丁烯酸环己酯、反式丁烯二酸二环己酯、4‑甲基丙烯酸环己酯、4‑叔丁基丙烯酸环己酯、4‑异丙基环己基甲基丙烯酸酯、4‑ (1 , 1‑二甲基丙基)丙烯酸环己酯、2‑甲基‑2‑丙烯酸‑4‑ (1 ,1‑二甲基乙基)环己酯中的至少一种,优选为丙烯酸环己酯、2‑甲基丙烯酸环己酯中的至少一种。

  [0054] 步骤S2中,为了保证固色剂的阳离子强度和氢键作用,所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体与所述含有环己酯基的单体的摩尔比为1 .0:2.0‑1 .0:2.8,优选为1 .0:2.05‑

  [0055] 在一些实施方式中,所述稀酸包括盐酸、冰醋酸中的至少一种,所述酸性条件为pH ,4‑5。

  [0056] 所述溶剂选自醇类有机溶剂、醚类有机溶剂中的至少一种与水构成的组合溶剂,且其与水的质量比为1 : 1‑2: 1。具体地,所述溶剂的质量为所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体与含有环己酯基的单体的总质量的40,‑70,,优选为40,‑60,。

  [0057] 所述引发剂选自双氧水、偶氮二异丁腈盐酸盐水溶液、过硫酸钾水溶液、过硫酸铵水溶液、过硫酸铵与亚硫酸氢钠的组合引发剂中的至少一种,其中,所述双氧水、偶氮二异丁腈盐酸盐水溶液、过硫酸钾水溶液、过硫酸铵水溶液的质量浓度均为40,‑60,,所述组合引发剂中过硫酸铵与亚硫酸氢钠的摩尔比为3: 1‑4: 1。具体地,所述引发剂的质量为所述含有羟基的季铵盐型阳离子单体与含有环己酯基的单体的总质量的0. 1,‑1 .5,,优选为

  [0058] 所述聚合反应的温度为80℃‑85℃,所述聚合反应的时间为3h‑5h。

  [0059] 为了进一步表明步骤S2的反应过程,以上述含有羟基的季铵盐型阳离子单体的优选结构式(2)与含有环己酯基的单体的优选结构丙烯酸环己酯为例,则所述步骤S2的反应方程式如下所示,

  [0061] 本发明还提供如上所述的固色剂的应用方法,所述应用方法包括浸渍法、浸轧法中的至少一种。

  [0062] 在一些实施方式中,所述应用方法为浸渍法时,固色剂质量为纺织物质量的

  [0063] 本发明所述的固色剂由于其具有较强的阳离子活性,当固色剂的阳离子基团与染料的阴离子基团相结合会发生反应,产生较牢固的共价键,染料分子的亲水基被封闭在纺织物上形成沉淀,可以防止染料因离子化而从纺织物上脱落及水解,从而提高纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度。所述的固色剂的固色机理反应式如下,

  [0066] 同时,固色剂分子结构中的活性‑OH与织物结构中的‑OH、 ‑NH‑均具有较强的氢键作用,可以产生共价键,使固色剂连同染料可以牢牢的固着在纺织物表面,能在纺织物表面成网状膜,覆盖住易脱落的染料,从而进一步提升纺织物的耐洗色牢度和耐沸水浸泡牢度。而且,本发明所述的固色剂不影响纺织物的耐日晒牢度和耐光汗复合牢度,无甲醛残留。

  [0067] 以下,将通过以下具体实施例对所述固色剂及其制备方法和应用方法做进一步的说明。

  [0069] 选取如式(2‑1)所示的含有羟基的季铵盐型阳离子单体165g、丙烯酸环己酯155g、水173g、丙二醇甲醚173g加入到反应器中,并用26.9g的盐酸(质量浓度为36.5,)溶液调节混合物料的pH值至4‑5,升温至80℃,滴加0.2g的双氧水(质量浓度为50,) ,于80℃下保温条件下反应5h后得到固色剂如式(4‑1)所示。

  [0071] 将制备得到的固色剂作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0073] 选取如式(2‑2)所示的含有羟基的季铵盐型阳离子单体186g、丙烯酸环己酯155g、水173g、丙二醇甲醚173g加入到反应器中,并用26.9g的盐酸(质量浓度为36.5,)溶液调节混合物料的pH值至4‑5,升温至80℃,滴加0.2g的偶氮二异丁腈盐酸盐水溶液(质量浓度为

  50,) ,于80℃下保温条件下反应5h后得到固色剂如式(4‑2)所示。

  [0076] 将制备得到的固色剂作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0078] 选取如式(2‑3)所示的含有羟基的季铵盐型阳离子单体207g、丙烯酸环己酯160g、水165g、丙二醇甲醚165g加入到反应器中,并用38.8g的冰醋酸(质量浓度为33,)溶液调节混合物料的pH值至4‑5,升温至80℃,滴加3.0g的过硫酸钾水溶液(质量浓度为50,) ,于80℃下保温条件下反应5h后得到固色剂如式(4‑3)所示。

  [0080] 将制备得到的固色剂作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0082] 选取如式(2‑1)所示的含有羟基的季铵盐型阳离子单体165g、丙烯酸环己酯170g、水165g、二乙二醇丙醚165g加入到反应器中,并用38.8g的冰醋酸(质量浓度为33,)溶液调节混合物料的pH值至4‑5,升温至85℃,滴加3g的过硫酸铵水溶液(质量浓度为50,) ,于85℃下保温条件下反应5h后得到固色剂如式(4‑1)所示。

  [0083] 将制备得到的固色剂作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0085] 选取如式(2‑4)所示的含有羟基的季铵盐型阳离子单体214g、丙烯酸环己酯170g、水192g、乙二醇丁醚192g加入到反应器中,并用40g的冰醋酸(质量浓度为33,)溶液调节混合物料的pH值至4‑5,升温至85℃,滴加5.5g的过硫酸铵水溶液(质量浓度为50,)与8.0g的亚硫酸氢钠(质量浓度为5,)构成的组合引发剂,于85℃下保温条件下反应5h后得到固色剂如式(4‑4)所示。

  [0088] 将制备得到的固色剂作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0090] 选取N‑甲基‑N‑ (2‑羟丙基) ‑二烯丙基氯化铵185g、2‑甲基丙烯酸环己酯157g、水175g、丙二醇甲醚175g加入到反应器中,并用26.9g的盐酸(质量浓度为36.5,)溶液调节混合物料的pH值至4‑5,升温至80℃,滴加0.2g的过硫酸钾水溶液(质量浓度为50,) ,于80℃下保温条件下反应5h后得到固色剂。

  [0091] 将制备得到的固色剂作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0093] 选取如式(2‑1)所示的含有羟基的季铵盐型阳离子单体165g、水83g、二乙二醇丙醚83g加入到反应器中,并用38.8g的冰醋酸(质量浓度为33,)溶液调节混合物料的pH值至4‑5,升温至85℃,滴加1 .5g的过硫酸铵水溶液(质量浓度为50,) ,于85℃下保温条件下反应5h后得到阳离子聚合物。

  [0094] 将制备得到的阳离子聚合物作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0096] 对比例2与实施例1的区别仅在于,采用165g的二甲基二烯丙基氯化铵代替如式(2‑1)所示的含有羟基的季铵盐型阳离子单体。

  [0097] 将制备得到的固色剂作为固色剂用于纺织物进行固色效果测试,测试结果如表1所示。

  [0099] 对比例3与实施例1的区别仅在于,采用155g的丙烯代替丙烯酸环己酯。