CN102702772B - 一种弱酸大红染料及其制备方法 - Google Patents

一种弱酸大红染料及其制备方法 Download PDF

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吴平
金发根
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Abstract

本发明涉及一种弱酸大红染料，该染料的化学结构式为：

Description

一种弱酸大红染料及其制备方法
技术领域
本发明属于精细化工领域，具体涉及一种弱酸大红染料及其制备方法。
背景技术
酸性系列合成染料用途非常广泛，不仅可用于丝绸、锦纶、皮革、羊毛、墨水、纸张、木材、石料等材质的染色，还广泛用于海上救援、管道泄漏跟踪等领域。高档环保型酸性染料研发生产是我国印染行业发展的重要方向之一。
弱酸红RS(C.I.Acid Red 114)，其分子结构式为：
因其色泽鲜艳，良好的染色性能，曾是红色酸性染料中的一个大品种，但由于它的致癌性，现已停产。因此如何研制一种与其色光近似，性能良好且环保的代用染料成为现在迫切的课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以替代不环保的弱酸红RS(C.I.Acid Red 114)染料，提供一种环保的弱酸大红染料及其制备方法。为解决该技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种弱酸大红染料，其特征在于，该染料的化学结构式如下：
该弱酸大红染料的制备方法包括如下步骤：
1、2，2’-二甲基联苯胺重氮化
先将2，2’-二甲基联苯胺与盐酸及亚硝酸钠反应生成2，2’-二甲基联苯胺重氮盐。
Figure BDA00001841866700021
2、偶合反应
在碱性条件下将步骤1得到的2，2’-二甲基联苯胺重氮盐与1-萘酚-4-磺酸钠（NW酸）双偶合，得到结构式（Ⅰ）化合物溶液。
Figure BDA00001841866700023
3、后处理
由步骤2得到结构式（Ⅰ）化合物溶液经盐析、过滤、干燥、粉碎和商品化后得到该发明环保的弱酸大红染料。
所述步骤1中2，2’-二甲基联苯胺重氮化，通过2，2’-二甲基联苯胺、盐酸、亚硝酸钠的配比及反应的温度、加入亚硝酸钠的速度进行正交试验，优选出反应最佳摩尔配比2，2’-二甲基联苯胺：盐酸：亚硝酸钠为1：3：2.05-2.1，反应温度0~5℃，慢慢加入亚硝酸钠溶液。
步骤2偶合反应条件，通过NW酸与2，2’-二甲基联苯胺重氮盐的配比及反应的pH、温度、加料方式及时间进行正交试验，优选出反应最佳摩尔配比NW酸：2，2’-二甲基联苯胺重氮盐为2.05-2.1：1，反应pH=9，反应温度8~12℃，加料方式为先快后慢地将2，2’-二甲基联苯胺重氮盐加到NW酸中，反应时间12小时。
步骤3物料升温到60-70℃，pH=9，加盐量为总体积的10%。
制备的化合物，该染料结构不含Oeko-Tex Standard 100标准禁用的偶氮染料（该标准列出了世界上现已发现的所有致癌染料）。可以说该化合物是一环保型的染料。该化合物作为弱酸大红染料具有重现性好、染色时间短、染料之间有很好的拼色性，可与其它毛用染料拼用、不损伤织物等优点；其次，该类染料染色牢度好，匀染性好，日晒牢度普遍较高，汽蒸后的色泽变化很小，对染色后的氯化、轻微的缩绒和过硼酸盐的洗涤稳定，除用羊毛织物的染色外，还适用于其它混纺织物；更重要的是该染料溶解度比弱酸红RS要提高得多，上色率极高、印染后尾液中染料残余量极低，大大降低了印染企业的尾液处理成本，是一类环境友好的高档染料，是普通酸性染料的升级换代产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明弱酸大红染料的制备方法作进一步说明，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
1）2，2’-二甲基联苯胺重氮化
称取2，2’-二甲基联苯胺5.7g（0.02mol），加30%盐酸6.4ml（0.06mol），水60ml，升温到50℃搅拌溶解。再加冰冷却到0℃，先快后慢加入由2.9g亚硝酸钠配成的30%水溶液，反应90分钟，整个反应过程控制pH=1，得到2，2’-二甲基联苯胺重氮盐，用刚果红试纸检验试液显蓝色，并用淀粉碘化钾试纸检验试液显蓝色，反应至终点后用尿素消除过量亚硝酸，经过滤备用。
2）偶合
将9.2gNW酸(0.041mol)加到70ml水中,用30%液碱溶液10.2ml溶解，pH=9。将2，2’-二甲基联苯胺重氮液溶液先快后慢滴加到此溶液中，用10%纯碱溶液控制反应pH=9，温度8℃，反应12小时，用渗圈法检测终点。NW酸略过量，2，2’-二甲基联苯胺重氮盐消失。用高效液相色谱（HPLC）分析纯度达96.7%。
3）后处理
将物料升温到70℃，用30%液碱调pH=9，加盐量为总体积的10%进行盐析，过滤，干燥得原染料：19g。产品折算成标准品39.9g。色光近似。
实施例2
在实施例1中，2，2’-二甲基联苯胺重氮化调整为冷却至5℃的慢慢加入30%亚硝酸钠溶液，其它条件同实施例1，得原染料18.8g。折算成标准品39.4g。色光偏差△B为-0.09,产品色光近似。
实施例3
在实施例1中，2，2’-二甲基联苯胺重氮化的亚硝酸钠改用3g，其它条件同实施例1，得原染料19g。折算成标准品40g。色光偏差△B为0.1,产品色光近似。
实施例4
在实施例1中，2，2’-二甲基联苯胺重氮盐与NW酸偶合的反应温度调整为12℃，其它条件同实施例1，得原染料18.6g。折算成标准品39.1g。色光偏差△B为0.26,产品色光偏黄。
实施例5
在实施例1中，其它条件不变，偶合的NW酸增加到9.4gNW酸(0.042mol)，得原染料19.1g。折算成标准品40.2g。色光偏差△B为-0.17,产品色光偏蓝。
实施例6
在实施例1中，后处理温度60℃，得原染料19.3g。折算成标准品39.7g。色光偏差△B为0.31,产品色光偏黄。
应用例
将实施例1所得样品进行染料应用：锦纶1g，染色浓度1.0%，浴比1：50。移取20ml染液于染杯中，加入1%醋酸1ml，10%元明粉10ml，加蒸馏水至50ml，搅匀。将润湿过的织物于40℃投入到配制好的染浴中，45min升温至95℃，在95℃下保温45min，降温至60℃取出染好的织物，用水洗涤凉干。
测定其应用性能，与为弱酸红RS对比见表1。
表1
Figure BDA00001841866700041
Figure BDA00001841866700051
测定其颜色数据（CIELAB），与为弱酸红RS对比见表2。
表2
Figure BDA00001841866700052
由实验例可以看出本发明的弱酸大红染料溶解度大,色牢度接近或优于弱酸红RS，色光近似。

Claims (1)

1.一种弱酸大红染料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）2，2’-二甲基联苯胺重氮化
称取2，2’-二甲基联苯胺5.7g，加30%盐酸6.4ml，水60ml，升温到50℃搅拌溶解，再加冰冷却到0℃，先快后慢加入由2.9g亚硝酸钠配成的30%水溶液，反应90分钟，整个反应过程控制pH=1，得到2，2’-二甲基联苯胺重氮盐，用刚果红试纸检验试液显蓝色，并用淀粉碘化钾试纸检验试液显蓝色，反应至终点后用尿素消除过量亚硝酸，经过滤备用；
2）偶合
将9.2gNW酸加到70ml水中，用30%液碱溶液10.2ml溶解，pH=9，将2，2’-二甲基联苯胺重氮液溶液先快后慢滴加到此溶液中，用10%纯碱溶液控制反应pH=9，温度8℃，反应12小时，用渗圈法检测终点，NW酸略过量，2，2’-二甲基联苯胺重氮盐消失，用高效液相色谱HPLC分析纯度达96.7%；
3）后处理
将物料升温到70℃，用30%液碱调pH=9，加盐量为总体积的10%进行盐析，过滤，干燥得原染料：19g，产品折算成标准品39.9g，色光近似。
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