[发明专利]一种聚季铵盐型阳离子无醛固色剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固色剂及其制备方法，具体涉及一种用于超细纤维合成革染色的无醛固色剂及其制备方法。

背景技术

固色剂作为一种染色助剂，可以改善和提高纺织品染色的牢度，使染料和纤维之间更有效固着。最早的固色剂采用双氰胺和甲醛的缩合物，但由于游离甲醛含量较高，已被禁止使用。目前的无醛固色剂一般采用多胺和环氧氯丙烷的缩合物，如CN1534133专利申请公开的由二乙烯三胺和环氧氯丙烷配制而成的无醛固色剂的制造工艺，这类固色剂在普通纺织品上固色效果较好，但存在耐水洗牢度和耐晒牢度略低的问题，较新的应用还有采用二甲基二丙烯基氯化铵缩聚或与其他不饱和化合物共聚的聚阳离子化合物固色剂，如CN103015239专利申请公开的一种聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其制备方法，由于含有季铵盐基团，比叔胺型阳离子固色剂有更好的效果。

多胺类无醛固色剂进行固色的主要机理是固色剂可以提供阳离子，使纺织品表面的阴离子水溶性染料生成微溶或难溶盐，降低了染料的溶解能力，从而提高水洗色牢度；其次，多胺类无醛固色剂含有反应性基团，该基团可以与纤维发生反应，大大增进染料和纤维间的结合力，使固色能力大幅提高。因此，多胺类无醛固色剂的阳离子基团越多，反应性基团越多，聚合物分子量越大，其固色效果越好。

超细纤维合成革是在充分剖析天然皮革的基础上发展起来的，是目前替代天然皮革的最理想材料。超细纤维合成革的制备流程是：将尼龙6和聚乙烯共混纺丝形成海岛型复合纤维（其中尼龙为岛相，聚乙烯为海相），制成无纺布后浸渍聚氨酯树脂，形成基布，然后用热甲苯将聚乙烯溶解掉，剩下的尼龙纤维即为超细纤维合成革，超细纤维合成革的尼龙纤维纤度为0.1-0.001旦。一方面，由于尼龙本身染色性较差；另一方面，由于制得的纤维非常细，导致超细纤维基布染色性很差，色牢度较低。常规的多胺类无醛固色剂多为无支链的线性低聚物，对于超细纤维基布固色作用收效甚微，反而增加了染色成本和废水处理难度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种梳状的聚季铵盐型阳离子无醛固色剂，本发明还提供所述固色剂的制备方法。所述固色剂能够有效提高超细纤维合成革染色后的湿摩擦色牢度和耐干擦色牢度，对超细纤维合成革具有较好的固色效果。

本发明所述的一种梳状的聚季铵盐型阳离子无醛固色剂，其特征在于，所述固色剂是通过在聚合型多胺缩合物的分子链上接枝季铵盐支链，形成季铵盐和叔胺阳离子共存的梳状聚合物。所述固色剂具有如式I所示结构：

　　其中，虚线方框中的季铵盐支链可以与多胺缩合物上的任何一个仲氮原子相连

　　x为0-3的整数，m和n的总和为10-30的整数

　　R₁、R₂、R₃为—CH₃、—CH₂CH₃、—CH₂CH₂CH₃中的一种

式I

所述梳状的聚季铵盐型阳离子无醛固色剂是通过下述方法制备而成：

（1）合成中间产物1

环氧氯丙烷和二乙烯三胺（或乙二胺或三乙烯四胺或四乙烯五胺，下式以二乙烯三胺为例）在水溶液中，于60℃-80℃下，反应1-2h，按照物质的量比为1:1发生缩聚反应得到多胺类缩合物，即中间产物1，反应过程及分子结构式如下所示：

中间产物1

　　　　其中，n为10-30的整数

（2）合成中间产物2

环氧氯丙烷和三级胺在水和甲醇混合溶液中，于55℃-65℃下，按照物质的量比为1:1-1:1.3，发生季铵化反应得到中间产物2，反应2-3h，所述水与甲醇的体积比为1:2，反应过程及分子结构式如下所示：

中间产物2

　　其中，R₁、R₂、R₃为—CH₃、—CH₂CH₃、—CH₂CH₂CH₃中的一种

（3）接枝反应