[发明专利]羧酸型水溶性硫化染料

说明书

技术领域

本发明涉及一种羧酸型水溶性硫化染料。

背景技术

硫化染料是一类含硫染料，分子中含有2个或多个硫原子组成的硫键，应用时将它还原成隐色体，使其溶解在水中，并对纤维染色。硫化染料的特点是生产工艺简短，价格低廉，坚牢度较好，应用方便，可用于棉、麻、粘胶等纤维的染色，是一类大众化的染料。但硫化染料不溶于水，染色时需使用硫化钠或其他还原剂，将染料还原为可溶性隐色体，它对纤维具有亲合力而染上纤维，然后经氧化显色便恢复其不溶状态而固着在纤维上。为了使用方便，将普通硫化染料与亚硫酸钠或亚硫酸氢钠反应，生成染料的硫代硫酸盐，它在20℃时溶解度为150g/l，用于连续染色。但它与纤维没有亲合力，染色时首先将染液轧染到纤维上，再用还原液处理，使染料生成具有较高亲合力的隐色体并吸附在纤维上，然后水洗、氧化固色。这种染料特点是匀染性好，但在纤维素纤维的染色中应用不多，一般用于纸张着色。而在硫化染料结构中引入羧基，合成羧酸型硫化染料，不但可以赋予染料良好的水溶性，而且可以利用羧基的反应性实现与纤维(棉、羊毛、丝绸及皮革)的共价键结合，从而赋予硫化染料良好的应用性能，因此近年来羧酸型硫化染料的开发已得到人们的重视。

USP5383961利用普通硫化染料隐色体与氯乙酸在水介质中反应，得到羧酸型水溶性硫化染料，染料的水溶性良好，羧基含量在5～20％之间，合成的染料可以酸析出，过滤、水洗得无盐染料，也可膜分离除盐。大连理工大学的张淑芬教授利用硫化黑与氯乙酸反应，得到羧酸型水溶性硫化染料，染料羧基含量达11.9％(Chinese Chemical Letters，2005，16(4)：554-556；Coloration Technology，2007，123(3)：191-196)。

含羧基的水溶性硫化染料是硫化染料改进及高档化一个研究方向，目前报道的仅有硫化染料与α-氯代单羧酸反应得到的羧酸型硫化染料，而没有关于硫化染料与其他含羧酸的活性化合物反应引入羧基从而合成羧酸型水溶性硫化染料的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的羧酸型水溶性硫化染，是通过将普通硫化染料还原成隐色体后与含羧基的活性化合物(如含卤素、双键、均三氮苯或氯乙酰基的化合物)反应得到水溶性硫化染料。该类染料可用于棉、羊毛、丝绸及皮革纤维的染色。由于兼有水溶性及羧基反应性，产品应用工艺简单且具有较好的色牢度，具有广泛的应用前景。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种羧酸型水溶性硫化染料，以普通硫化染料为母体A，所述母体A的结构中还有n个具有通式I结构的水溶性羧基基团；

其中：

R₁、R₂各自独立的选自Cl、F、OH、式Ia、式Ib和式Ic，并且R₁、R₂不能同时为Cl、F或OH；

R₃选自H、CH₃、(CH₃)₂CH，CH₃CH(CH₃)CH₂、CH₃CH₂CH(CH₃)、CH₂OH、HSCH₂、CH₃SCH₂CH₂、C₅H₆CH₂、CH₂COOH和CH₂CH₂COOH；

R₄选自H、Cl、Br、CH₃、OH、NH₂、NO₂和COOH；

R₅选自-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH(CH₃)-、-CH(CH₂CH₃)-和-CH(CH(SH)COOH)-；

X选自NH和O

n为1～10的整数。

优选的方案中，本发明所述母体A的结构中还包括至少一种具有通式II或III结构的水溶性羧基基团；

所述具有通式II结构的水溶性羧基基团数量为m个；