[发明专利]一种高分子阳离子型漂白活化剂的合成方法及应用

说明书

本发明公开了一种高分子阳离子型漂白活化剂的合成方法，属于精细化工领域。该方法采用含有碳碳双键的叔胺、4‑氯甲基苯甲酰氯和内酰胺为中间体，合成出一系列季铵盐基团的阳离子型漂白活化剂。该类型漂白活化剂在水溶液中对表面呈负电性的材料表面具有较强的亲和力，可在材料表面与与过氧化氢反应，生成极为活泼的过氧酸，可在低温下对材料进行漂白，有效去除材料表面的色素杂质。该阳离子型漂白活化剂可用于纺织品的工业漂白及家庭洗涤。

技术领域

本发明涉及一种高分子阳离子型漂白活化剂的合成方法及应用，属于精细化工领域。

背景技术

过氧化氢是一种工业上广泛应用的漂白剂。在传统过氧化氢漂白工艺中，过氧化氢通常在强碱(pH 11-12，加入氢氧化钠或者碳酸钠)、高温(接近100℃)条件下起作用，不但会造成巨大的能量消耗，而且还会增加工厂废水处理负担；此外，还会造成待漂基质(例如：棉纤维)的严重损伤。

漂白活化剂是有机过氧酸前躯体，可与过氧化氢在水溶液中发生过氧化水解反应，生成过氧酸。与过氧化氢相比，过氧酸具有更高的活性，可在低温下有效去除有色杂质。漂白活化剂最初被开发用于家庭和工业洗涤，以克服过氧化氢(源于过硼酸钠或者过碳酸钠)在洗涤温度条件下(一般低于80℃)效率过低的缺点。四乙酰乙二胺(TAED)和壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)是目前在家庭和工业洗涤中最常用的两种漂白活化剂。本世纪第一个十年早期，研究人员开始尝试将TAED和NOBS活化过氧化氢体系应用于高能耗、重污染的纺织和纸浆漂白工业，试图缓解日趋严峻的能源形势和更为严格的环保要求。然而，TAED的水溶性较差，在很大程度上限制了它在工业漂白中的应用；此外，TAED活化过氧化氢体系在温度低于70℃条件下的漂白效率不高。NOBS需要在碱性条件下(pH10)应用，如果pH过低(接近中性)，生成的过氧酸可以继续和NOBS发生亲核取代反应生成活性较低的二酰基过氧化物，降低漂白效率。近年来，研究发现了一种阳离子型漂白活化剂N-[4-(三乙基铵甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物。该漂白活化剂具有优良的水溶性，且对表面带负电的材料表面具有一定亲和力。

发明内容

本发明提供了一种高分子阳离子型漂白活化剂：N-[4-(烯基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物，其单体的结构通式如下：

其中，R为甲基、乙基、丙基或者烯丙基基团，n值为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

虽然有文献报道在pH为10-12的碱性条件下阳离子型漂白活化剂的反应活性和稳定性与n值有关，但是本发明的可聚合阳离子型漂白活化剂的最佳作用pH为7，在该pH下n＝1-5时的反应活性和稳定性未受影响。

本发明产品的合成路线如图1所示。

本发明还提供一种所述漂白活化剂的合成方法。

所述方法，在本发明的一种实施方式中，是采用含有碳-碳双键的叔胺、4-氯甲基苯甲酰氯和内酰胺为中间体，合成出一系列具有不同结构季铵盐基团的阳离子型漂白活化剂，即N-[4-(烯基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物；合成反应分三步进行：

(1)4-氯甲基苯甲酰氯和内酰胺反应生成4-氯甲基苯甲酰内酰胺

(2)利用第一步反应的产物与含有碳-碳双键的叔胺反应生成产物单体。

(3)利用第二步反应的单体进行自由基聚合反应生成目标化合物。

在本发明的一种实施方式中，所述含有碳碳双键的叔胺为其中R为甲基、乙基、丙基或者烯丙基；所述4-氯甲基苯甲酰氯为所述内酰胺为其中n值为1、2、3、4、5、6或7。