[发明专利]一种异双阳离子基团的活性染料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种异双阳离子基团的活性染料及其制备方法和应用，制备方法包括：合成吡啶季铵盐和R₁对应的四种芳香族季铵盐；将三聚氯氰与吡啶季铵盐反应，得到一缩合产物；R₂对应中间体和一缩合产物反应得到二缩合产物；将二缩合产物与R₁对应中间体季铵盐的重氮盐进行偶合反应，盐析，过滤，即得。本发明的异双阳离子基团的活性染料具有很好的水溶性，其结构新颖，固着率高，可以用于棉纤维的无盐低碱染色，同时也为毛腈混纺一浴法染色提供解决方法。

技术领域

本发明属于活性染料领域，特别涉及一种异双阳离子基团的活性染料及其制备方法和应用。

背景技术

在棉纤维染色中，商品化的活性染料发展已有60余年历史。活性染料色谱齐全、色泽鲜艳、成本低廉、应用方便，染料结构中不涉及致癌芳香胺等优点，已成为仅次于分散染料的第二大染料，同时，活性染料能够与纤维素纤维葡萄糖剩基上的6位羟基发生共价反应结合，大大的提升了湿牢度。然而，由于活性染料的分子不能提供足够的直接性和竭染性，在染色过程中需要较高的pH值或反应时间，同时需要高浓度的NaCl或Na₂SO₄(高达100g/L)和碱剂(高达20g/L)，造成严重的环境污染。通常情况下，商品化活性染料只有65～70％的上染率，进一步为了去除未固着染料，需要消耗时间、过量能源和昂贵的水洗过程。欧洲统计显示，无机盐每年的消耗量大约200000-250000吨，以及染色废水中约有20％～50％的未固着染料。因此通过对活性染料进行结构改性，采用阳离子基团取代阴离子水溶性基团，现有将单个阳离子基团引入到活性染料活性基团侧链上、两个阳离子基团同时引入到活性染料活性基团侧链上或分别在染料母体和侧链上引入相同阳离子基团(J.Clean Prod.2017,165,1499-1507；Policy 2015,17(2),563-569；Coloration Technology 2012,128(3),204-207；Dyes&Pigments 2008,76(3),610-623；J.Chin.Chem.Soc.2012,59(6),793-801；Coloration Technology 2016,132(4),344-349.)，但是目前未有文献报道将两个不同的阳离子基团分别同时引入到活性染料染料母体和活性基团侧链上，故合成具有高上染率、高固色率的活性染料，开发无盐低碱染色工艺是一个重要的研究方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异双阳离子基团的活性染料及其制备方法和应用，克服了现有活性染料染色固着率低的缺陷。本发明将两个不同的阳离子基团分别同时引入到活性染料染料母体和活性基团侧链上，当其中一个阳离子基团位于染料母体结构作为发色体，另一个阳离子基团位于活性基团侧链作为反应基团时，其在提供水溶性的同时增加其反应性，可提高染色固着率，减少染色过程中化学助剂消耗和环境污染。

本发明提供了一种异双阳离子基团的活性染料，结构式如下：

其中，R₁选自

R₂选自

所述异双阳离子基团的活性染料的结构式为：

本发明还提供了上述异双阳离子基团的活性染料的制备方法，包括：

(1)吡啶季铵盐的制备：将2-氯乙胺盐酸溶于去离子水中，加入吡啶，磁力搅拌，回流反应，经后处理得到吡啶季铵盐；