CN1045780C - 固色用双氰胺--脲--甲醛阳离子型树脂的制备方法 - Google Patents

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本发明是固色用双氰胺-脲-甲醛阳离子型树脂的制备方法，属印染处理剂制备技术。其特征是：其以克分子计的反应配比为双氰胺1.0～1.5，脲素0.1～0.8，甲醛1.8～5.5；于pH≤4、温度30～40℃条件下，双氰胺先与甲醛反应；待反应平稳后，加入1/2脲素、于温度40～80℃下反应30～40分钟后，再加入1/2脲素、于pH≤3、温度85～95℃条件下反应1.5～2小时。本发明产品既保持了现有固色挤的性能、效果、用途，又大大降低了生产成本，可获得显著经济效益。

Description

固色用双氰胺——脲——甲醛阳离子型树脂的制备方法
本发明是固色用双氰胺——脲——甲醛阳离子型树脂的制备方法，属印染后处理剂制备技术。
在纺织物品的印染加工中，直接染料以其色谱齐全、价格低廉、使用简便、来源广泛的特点而被应用于丝绸、醋酸纤维和粘胶纤维混纺物等纺织物品的染色上。但是，用其染色后的纺织物品在湿处理牢度和日晒牢度等方面较差，特别其水洗、皂洗、汗渍、磨擦牢度较差。所以，为了提高其各方面牢度，一般都需经过印染后的固色处理，而目前固色处理中用得最广泛的是双氰胺甲醛阳离子型树脂、即市面上常称为固色剂Y或420#固色剂、固色剂G和含铜双氰胺甲醛阳离子型树脂，即固色剂M。经固色剂固色处理后，染色牢度一般可增加半级至三级。然而作为固色剂Y生产所需的主要原料双氰胺不但价格不断上涨，生产成本越来越高，而且供需关系也日趋紧张。
本发明的目的就是为了降低固色剂生产成本，在既保持固色剂的性能、效果、用途的前提下，研制一种方法，能利用与双氰胺具有相似化学性能而又价廉易购的物质并通过特定的比例及工艺条件与双氰胺、甲醛进行共缩合反应，制备出一种固色用双氰胺——脲——甲醛阳离子型树脂。
本发明是通过下述技术方案来实现的：从制备双氰胺甲醛树脂的过程能显示双氰胺的反应主要是依靠其分子上的氨基(-NH2)和亚胺基(-NH)而进行的，具有氨基和亚胺基的化合物单体包括脲素、硫脲、三聚氰胺、甲酰胺、乙酰胺等等。但本发明是以降低固色剂成本为主要目的，考虑到经济等种种原因，故选择来源广泛而又价廉的脲素。其制备方法是：双氰胺、脲素、甲醛以克分子计的投料配比为：
    双氰胺    1.0～1.5
    脲  素    0.1～0.8
    甲  醛    1.8～5.5
脲素作为树脂中取代部分双氰胺的化合物共聚单体，若加入太少，则经济效果不明显，加入太多，则又将导致固色效果降低，发明人反复试验结果表明，脲素的最佳配比为0.3～0.6：其工艺步骤和条件为：(1)按上述投料配比，首先把甲醛加入至反应器，再用酸调整其酸碱度PH≤4；(2)在30～40℃温度下加入双氰胺，待反应体系平稳后，加入配比中脲素的1/2，再把温度控制在40～80℃，反应30～40分钟后，再加入配比中剩余的1/2脲素；(3)再用酸调整其酸碱度PH≤3，并升温和控温在85～95℃范围内，反应1.5～2小时，然后体系降温至40℃以下出料。因整个反应是在酸性条件下进行，所以脲素的投料方式采用含脲素60％的水溶液形式加入。
本发明与现有技术相比有如下的优点和效果：(1)由于本发明通过引进脲素作为共聚单体，因此导致价格昂贵且供不应求的双氰胺用量的减少，也就是用廉价的脲素取代部分价格昂贵的双氰胺，从而实现了固色剂生产成本的下降，有着明显的经济效益和社会效益；(2)因本发明通过在一定条件下使其共缩聚分子增大其分子量以弥补由于双氰胺含量减少而引起的固色力下降，从而实现了保持固色剂性能、效果、用途的前提下，达到了成本下降的目的，大大增加了产品的市场竞争力；(3)本发明工艺简单、操作容易。
发明人经过几年的研制，有很多成功实施例。为了更好说明本发明既保持了固色剂的性能、效果，又大大降低了生产成本，下面列举了现有制备固色剂的比较例和本发明的2个实施例，然后对其技术性能指标和生产成本等进行比较。
比较例：在装有冷凝回流管和搅拌器的三口烧瓶中加入37％浓度的工业甲醛162份，用醋酸调整其酸碱度PH≤4，加入双氰胺84份，把其升温并控温在92～94℃条件下，进行反应2小时后，降温至40℃以下，即生成现有固色剂Y。
本发明实施例1：在装有冷凝回流管和搅拌器的三口烧瓶中加入37％浓度的工业甲醛146份，用氯化铵调整其酸碱度PH=3.0，加入双氰胺71.4份，把其升温并控温在60℃，加入含60％脲素的水溶液7.5份，反应30分钟后，再加入含60％脲素的水溶液7.5份，再用氯化铵调节其酸碱度PH=3.0，再升温并控温在90℃反应1.5小时，然后降温至40℃以下，便能生成无色透明粘稠状固色用双氰胺——脲——甲醛阳离子型树脂液。
实施例2：在装有冷凝回流管和搅拌器的三口烧瓶中加入37％的工业甲醛186.5份，用氯化铵调整其酸碱度PH=3.5，加入双氰胺58.8份，把其升温并控温在50℃，加入含60％脲素的水溶液15份，反应30分钟后，再加入含60％脲素的水溶液15份，再用氯化铵调节其酸碱度PH=3.5，再升温并控温在85℃反应2小时，然后降温40℃以下，便能制成无色透明粘稠状的固色用双氰胺——脲——甲醛阳离子型树脂液。
对上述比较例和实施例及市场上购得的固色剂Y产品进行下列性能、效果、成本比较如下表所示。
由表中各项性能指标表明，用本发明方法所制备的双氰胺——脲——甲醛阳离子型树脂其性能效果基本达到固色剂Y和比较例所制备的双氰胺——甲醛树脂的性能水平，而经济指标的比较则较明显，按目前脲素价格仅为双氰胺价格的1/5左右计，本发明方法的实施例1和2中用脲素取代双氰胺的比例分别可达15％和30％(以克子比计)，所以，其生产成本明显降低，经济效益显著。
实施例1      实施例2    比较例 固色剂Y产品
    外    观 无色透明     无色透明   无色透明 无色透明
    不挥发份(％)水溶性    50与水任意比例相溶       50与水任意比例相溶     50与水任意比例相溶    50与水任意比例相溶
稳定性(6个月) 基本不变     基本不变   粘度略增  粘度略增
固色项目检验＊
皂洗牢度 褪色(级) 3～4     3～4     3～4     3～4
沾色(级) 3     2～3     3     3
汗渍牢度 褪色(级) 4     4     4     4
沾色(级) 4     3～4     3～4     3～4
摩擦牢度 干摩(级) 3～4     3～4     3～4     3～4
湿摩(级) 2     2～3     1～2     1～2
经济指标比较
原材料成本(元/吨) 3500     3000     3800  3800～4000
市场价格(元/吨)     6000
＊固色项目检验：用直接铜盐黑VSF所染针织样品，检测室温28℃，相对湿度84％。

Claims (1)

1、一种固色用双氰胺——脲——甲醛阳离子型树脂的制备方法，其特征在于：其以克分子计的投料配比为：双氰胺1.0～1.5，脲素0.1～0.8，甲醛1.8～5.5；其工艺步骤和条件为：(1)按上述投料配比，首先把甲醛加入至反应器，再用酸调整其酸碱度pH≤4；(2)在30～40℃温度下加入双氰胺，待反应体系平稳后，加入配比中脲素的1/2，再把温度控制在40～80℃，反应30～40分钟后，再加入配比中剩余的1/2脲素；(3)再用酸调整其酸碱度pH≤3，并升温和控温在85～95℃范围内，反应1.5～2小时，然后体系降温至40℃以下出料；整个工艺过程中，脲素的投料方式采用含脲素60％的水溶液形式加入。
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