一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，屬于紡織化工【技術(shù)領(lǐng)域】。將多異氰酸酯與多元醇聚合物反應(yīng)生成聚氨酯預(yù)聚體，再通過親水?dāng)U鏈劑擴(kuò)鏈，將母體中含有-NH2或-OH的染料引入到聚氨酯鏈上，最后加封端劑對水性聚氨酯封端，得到基于染料母體的水性聚氨酯高分子染料。水性聚氨酯高分子染料不僅具備高分子材料的高強(qiáng)度、易成膜、良好的耐溶劑耐熱性和易加工等優(yōu)點(diǎn)，還具有小分子有機(jī)染料對光的強(qiáng)吸收和多彩性，而且部分染料解決了分散困難、工藝繁瑣等問題，大大降低了染料消耗，提高了染料利用率。
【專利說明】一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，屬于紡織化工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維著色使用的色素通常是低分子量的染料或顏料。顏料需通過原液著色或涂料染色和印花或涂層工藝賦予纖維多彩性，但涂料染色和印花產(chǎn)品的磨擦牢度欠佳，顏料和成膜高聚物的分散穩(wěn)定性并不總是好的，而且著色力低，對高聚物的可加工性也有不良影響，部分顏料的耐熱性也存在問題。另外，有些染料在染色時(shí)的利用率并不高，在染色后加工的熱處理時(shí)易變色、易遷移。而且不少染料和顏料對光的穩(wěn)定性也差，影響了相關(guān)產(chǎn)品的耐用性和外觀。
[0003]高分子染料，是通過一定的化學(xué)反應(yīng)將染料分子引入高分子的主鏈或懸掛于側(cè)鏈上而形成的有色高分子聚合物，分子結(jié)構(gòu)由高分子骨架和發(fā)色體兩部分組成，由于是有色染料和無色聚合物化學(xué)結(jié)合，使其既有染料母體的光吸收、光發(fā)射、光導(dǎo)電、酸堿變色和酶的選擇吸附等功能，同時(shí)還有聚合物的穩(wěn)定性、相容性、衛(wèi)生性和易成膜性等特性。這樣的特性使得高分子染料研究之初就受到人們的關(guān)注，從而迅速發(fā)展。同時(shí)高分子染料在結(jié)構(gòu)上可調(diào)，既可以設(shè)計(jì)出與合成纖維相似的結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)計(jì)出用于天然纖維染色的多活性基結(jié)構(gòu)的高分子染料，從而染色合成纖維時(shí)與所染纖維有好的相容性及耐萃取能力。這些優(yōu)點(diǎn)使高分子染料成為研究開發(fā)禁用染料的代替品及合成更高效環(huán)保染料的熱點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，具體工藝如下:將30-42wt%多異氰酸酯與18-27wt%多元醇聚合物滴入三口燒瓶，升溫至80°C，反應(yīng)40min，過程中變稠加2-5wt%丙酮，制備聚氨酯預(yù)聚體；將8_14wt %親水?dāng)U鏈劑溶于2-5wt%丙酮中，逐滴滴加到聚氨酯預(yù)聚體中，升溫至80°C并反應(yīng)40min ;將l_3wt%低分子染料直接加入三口燒瓶中反應(yīng)2h，然后添加20-30wt %封端劑，并在80°C下反應(yīng)Ih ；降溫至40-50°C，然后加入HAC和丙酮中和成鹽，蒸發(fā)出有機(jī)溶劑后，即得水性聚氨酯高分子染料。
[0005]所述多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯-2，4- 二異氰酸酯、甲苯-2，6- 二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯中的一種。
[0006]所述多元醇聚合物為聚乙二醇、聚丙二醇、二聚丙三醇中的一種。
[0007]所述親水?dāng)U鏈劑為N-甲基二乙醇胺、二羥甲基羧酸、二羥甲基丙酸中的一種。
[0008]所述低分子染料為染料母體結(jié)構(gòu)上含有-NH2或-OH的染料。
[0009]所述封端劑為甲乙酮肟、苯酚、己內(nèi)酰胺、焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫銨、N-甲基二乙醇胺中的一種。
[0010]所合成的水性聚氨酯高分子染料可以用于織物涂料印花，具體工藝為:將制備得到水性聚氨酯高分子染料溶于60°C熱水中，染料與水的重量比為1: 1-1: 5，攪拌溶解均勻，靜置3h，通過刮板在織物上直接刮涂，然后在60°C烘箱里干燥，得到印花圖案。
【具體實(shí)施方式】
[0011]通過以下的實(shí)施例將有助于進(jìn)一步的理解本發(fā)明，但不能限定本發(fā)明的內(nèi)容。
[0012]實(shí)施例1
[0013]將36被％異佛爾酮二異氰酸酯與21被％聚乙二醇滴入三口燒瓶，升溫至80°C，反應(yīng)40min,過程中變稠加5wt %丙酮,制備聚氨酯預(yù)聚體；將9wt%親水?dāng)U鏈劑N-甲基二乙醇胺溶于2wt %丙酮中，逐滴滴加到聚氨酯預(yù)聚體中，升溫至80°C并反應(yīng)40min ；將2wt %C.1.分散藍(lán)3直接加入三口燒瓶中反應(yīng)2h，然后添加25wt%甲乙酮肟，并在80°C下反應(yīng)Ih;降溫至50°C，然后加入HAC和丙酮中和成鹽，蒸發(fā)出有機(jī)溶劑后，即得水性聚氨酯高分子染料。
[0014]制備的水性聚氨酯高分子染料用于棉織物涂料印花，具體工藝為:將制備得到水性聚氨酯高分子染料溶于60°C熱水中，染料與水的重量比為1: 2，攪拌溶解均勻，靜置3h，通過刮板在織物上直接刮涂，然后在60°C烘箱里干燥，可以得到色光鮮艷、牢度優(yōu)良的印花圖案。
[0015]實(shí)施例2
[0016]將38wt%甲苯-2，4-二異氰酸酯與18wt%聚丙二醇滴入三口燒瓶，升溫至80°C，反應(yīng)40min,過程中變稠加4wt%丙酮,制備聚氨酯預(yù)聚體；將13wt%親水?dāng)U鏈劑二輕甲基羧酸溶于3wt%丙酮中，逐滴滴加到聚氨酯預(yù)聚體中，升溫至80°C并反應(yīng)40min ;將3wt%C.1.直接黃25直接加入三口燒瓶中反應(yīng)2h，然后添加21wt%苯酚，并在80°C下反應(yīng)Ih ；降溫至50°C，然后加入HAC和丙酮中和成鹽，蒸發(fā)出有機(jī)溶劑后，即得水性聚氨酯高分子染料。
[0017]制備的水性聚氨酯高分子染料用于棉織物涂料印花，具體工藝為:將制備得到水性聚氨酯高分子染料溶于60°C熱水中，染料與水的重量比為1: 4，攪拌溶解均勻，靜置3h，通過刮板在織物上直接刮涂，然后在60°C烘箱里干燥，可以得到色光鮮艷、牢度優(yōu)良的印花圖案。
【權(quán)利要求】
1.一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，其特征是:將30-42wt%多異氰酸酯與18-27wt %多元醇聚合物滴入三口燒瓶，升溫至80°C，反應(yīng)40min，過程中變稠加2_5wt %丙酮，制備聚氨酯預(yù)聚體；將8-14?^%親水?dāng)U鏈劑溶于2-5wt%丙酮中,逐滴滴加到聚氨酯預(yù)聚體中，升溫至80°C并反應(yīng)40min ;將1_3被％低分子染料直接加入三口燒瓶中反應(yīng)2h，然后添加20-30被％封端劑，并在80°C下反應(yīng)Ih ;降溫至40-50°C，然后加入HAC和丙酮中和成鹽，蒸發(fā)出有機(jī)溶劑后，即得水性聚氨酯高分子染料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，其特征是所述多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯_2，4- 二異氰酸酯、甲苯-2，6- 二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，其特征是所述多元醇聚合物為聚乙二醇、聚丙二醇、二聚丙三醇中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，其特征是所述親水?dāng)U鏈劑為N-甲基二乙醇胺、二羥甲基羧酸、二羥甲基丙酸中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，其特征是所述低分子染料為染料母體結(jié)構(gòu)上含有-NH2或-OH的染料。
6.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，其特征是所述封端劑為甲乙酮肟、苯酚、己內(nèi)酰胺、焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫銨、N-甲基二乙醇胺中的一種。
7.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯高分子染料的合成方法，其特征是所合成的水性聚氨酯高分子染料可以用于織物涂料印花，具體工藝為:將制備得到水性聚氨酯高分子染料溶于60°C熱水中，染料與水的重量比為1: 1-1: 5，攪拌溶解均勻，靜置3h，通過刮板在織物上直接刮涂，然后在60°C烘箱里干燥，得到印花圖案。
【文檔編號(hào)】C08G18/34GK104311779SQ201410554339
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】王潮霞, 冒海燕, 楊帆, 殷允杰 申請人:江南大學(xué)