CN107033292A - 一种阳离子无规共聚物及其制备方法和用途 - Google Patents

一种阳离子无规共聚物及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

一种阳离子无规共聚物及其制备方法和用途，所述阳离子无规共聚物由包括单体A、单体B和单体C的原料通过自由基聚合得到；其中，单体A为单体B为单体C为 R1，R2，R3为H或CH3；所述方法包括将所述单体A、单体B、单体C和引发剂混合，升温至反应温度，在保护气存在的条件下进行自由基聚合反应，反应结束后过滤，得到所述阳离子无规共聚物。所述阳离子无规共聚物可以用作抗染料转移剂，对活性染料和直接染料都有防沾染效果。

Description

一种阳离子无规共聚物及其制备方法和用途
技术领域
本申请涉及但不限于衣物洗涤领域，特别涉及但不限于阳离子无规共聚物的制备方法和用途。
背景技术
家庭洗涤过程中，衣物可能会产生串色/沾色现象，即深色衣物或衣物的深色部位掉落的染料会沾染到浅色织物或衣物的浅色部位上，极大的影响了服装的美观和使用寿命。此现象是消费者不喜并厌恶的。
抗染料转移剂是一类可防止或减少洗涤过程中织物串色/沾色现象的材料。抗染料转移剂通过与掉落在洗涤液中的染料作用，使染料稳定地分散在洗涤液中，从而防止或减少沾染现象的发生。已知几种聚合物可作为抗染料转移剂使用。专利CN101568630B公开了疏水改性聚亚烷基亚胺可作为染料转移抑制剂。专利CN1130399A公开了含有N-乙烯基咪唑和N-乙烯基吡咯烷酮共聚物的可抑制染料转移的洗涤剂组合物。专利US8728172B2公开了具有颜色修复、颜色保持等功效的洗涤剂组合物，其中使用了聚N-乙烯基吡咯烷酮、聚胺-氧化铵共聚物、聚N-乙烯基咪唑，N-乙烯基咪唑和N-乙烯基吡咯烷酮共聚物等作为抗染料转移剂。
上述聚合物抗染料转移剂可通过氢键、疏水相互作用等形式与染料结合，形成可稳定分散在体系中的复合物，减少沾染。经研究发现，该类抗染料转移剂对直接染料的防沾染效果显著，但对目前棉织物染色过程中使用较多的活性染料的防沾染效果有限。因此，开发防止活性染料沾染的抗染料转移剂具有重要意义。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请提供了一种可在洗涤过程中作为抗染料转移剂的阳离子无规共聚物及其制备方法。
具体地，本申请提供了一种阳离子无规共聚物，所述阳离子无规共聚物由包括单体A、单体B和单体C的原料通过自由基聚合得到；其中
单体A为
单体B为
单体C为
R1，R2，R3为H或CH3。
在本申请的实施方式中，以摩尔百分比计，单体A的用量可以为60-98％，单体B的用量可以为1-20％，单体C的用量可以为1-20％。
在本申请的实施方式中，以摩尔百分比计，单体A的用量可以为75-85％，单体B的用量可以为5-10％，单体C的用量可以为8-15％。
在本申请的实施方式中，式I中的n可以为10-150。
在本申请的实施方式中，所述阳离子无规共聚物的分子量可以为5,000-100,000。
本申请还提供了一种制备上述的阳离子无规共聚物的方法，所述方法包括将所述单体A、单体B、单体C和引发剂混合，升温至反应温度，在保护气存在的条件下进行自由基聚合反应，反应结束后过滤，得到所述阳离子无规共聚物。
在本申请的实施方式中，所述反应温度可以为50-80℃，所述反应的时间可以为2-24小时。
在本申请的实施方式中，所述保护气可以选自氮气、氩气、氦气中的一种。
在本申请的实施方式中，所述引发剂可以选自偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA044)、过硫酸钾(KPS)、过硫酸铵(APS)中的一种或更多种。
在本申请的实施方式中，所述引发剂的重量为单体总重量的0.2-1.5％。
在本申请的实施方式中，所述过滤是指用筛网过滤，过滤得到的粘稠液体即为所述阳离子无规共聚物。
可选地，用200目的筛网过滤。
本申请还提供了上述的阳离子无规共聚物用作抗染料转移剂的用途。
通常染料带负电，因此本申请的阳离子无规共聚物中的阳离子组分可利用静电的相互作用高效地结合染料形成络合物，同时阳离子无规共聚物所具有的亲水链(单体A中的聚氧乙烯链段)经水合作用在所形成的复合物上形成外水化层，使得所形成的复合物可以稳定地悬浮在体系中，从而实现抗染料转移的效果。本申请的阳离子无规共聚物对活性染料和直接染料都有防沾染效果。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
以下实施例中所使用的原料和试剂，如无特别说明，均为普通市售产品。
实施例1-5
按照表1中的用量称量聚乙二醇单醚甲基丙烯酸酯(MPEG MA，100％)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC，80％)和甲基丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯(DMAEMA，100％)。
在配备顶置式搅拌器，冷凝管，温度计和滴液漏斗的500ml圆底反应瓶中加入去离子水，通入惰性保护气体，加入MPEGMA、DAC和DMAEMA。搅拌，再加入水溶性自由基引发剂。升温至特定温度，在惰性气体环境中搅拌反应一定时间后经200目筛网过滤得到终产物，为无色粘稠液体。采用凝胶渗透色谱GPC测定终产物的数均分子量Mn和重均分子量Mw，见表2。
表1
表2
共聚物 终产物的固含量％ Mn/Mw
实施例1 10.88 12,500/31,600
实施例2 10.05 6,700/25,400
实施例3 11.89 26,600/56,500
实施例4 10.75 56,400/83,200
实施例5 11.71 10,800/28,800
测试例
以活性染料染色的红、黄、黑织物为洗涤对象，布样大小为10cm*10cm，各色布样各三块，立式去污机洗涤，洗涤温度为30℃，洗涤用水量为750ml，水硬度为250ppm(钙镁离子比为3:2)，洗涤剂用量为1.5g，洗涤时间30min。洗涤后晾干，织物用色差计进行测定，以总色差△E值评判护色效果，值越小表明护色效果越好。
1、包含无规共聚物的液体洗涤剂的护色效果评测
所用液体洗涤剂的组成请见表3(各组分的含量用重量百分比表示)，△E测定结果请见表4。
表3
表4
红布 黄布
对照样A1 3.85 7.25
实验样B1-1(含无规共聚物1) 1.09 3.14
实验样B1-2(含无规共聚物2) 1.29 3.24
实验样B1-3(含无规共聚物3) 1.51 4.05
实验样B1-4(含无规共聚物4) 1.95 4.27
实验样B1-5(含无规共聚物5) 2.01 4.82
注：黑布主要是作为提供掉落染料的污染源，未给出黑布的△E值。
从表4可以看出，添加本申请实施例1-5的阳离子无规共聚物后，可以使液体洗涤剂对活性染料染色的红、黄织物的护色效果显著提高。
2、包含无规共聚物的粉状洗涤剂的护色效果评测
所用粉状洗涤剂的组成请见表5(各组分的含量用重量百分比表示)，△E测定结果请见表6。
表5
对照样A2 实验样B2
脂肪醇聚氧乙烯醚(C12-14，9EO) 10 10
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(C12-14，1～2EO) 8 8
线性烷基苯磺酸钠 6 6
脂肪酸钠(C12-14) 1 1
4A沸石 28 28
硫酸钠 15 15
碳酸钠 8 8
二水合柠檬酸钠 6 6
聚丙烯酸钠 2 2
二苯乙烯联苯二磺酸钠 0.1 0.1
过碳酸钠 10 10
TAED 2 2
蛋白酶 0.6 0.6
脂肪酶 0.2 0.2
实施例1-5的无规共聚物 / 1
表6
红布 黄布
对照样A2 5.26 9.86
实验样B2-1(含无规共聚物1) 1.85 4.87
实验样B2-2(含无规共聚物2) 1.59 4.04
实验样B2-3(含无规共聚物3) 2.09 5.74
实验样B2-4(含无规共聚物4) 2.31 5.85
实验样B2-5(含无规共聚物5) 2.71 6.12
从表6可以看出，添加本申请实施例1-5的阳离子无规共聚物后，可以使粉状洗涤剂对活性染料染色的红、黄织物的护色效果显著提高。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种阳离子无规共聚物，所述阳离子无规共聚物由包括单体A、单体B和单体C的原料通过自由基聚合得到；其中
单体A为
单体B为
单体C为
R1，R2，R3为H或CH3。
2.根据权利要求1所述的阳离子无规共聚物，其中，以摩尔百分比计，单体A的用量为60-98％，单体B的用量为1-20％，单体C的用量为1-20％。
3.根据权利要求2所述的阳离子无规共聚物，其中，以摩尔百分比计，单体A的用量为75-85％，单体B的用量为5-10％，单体C的用量为8-15％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的阳离子无规共聚物，其中，式I中的n＝10-150。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的阳离子无规共聚物，其中，所述阳离子无规共聚物的分子量为5,000-100,000。
6.一种制备根据权利要求1-5中任一项所述的阳离子无规共聚物的方法，所述方法包括将所述单体A、单体B、单体C和引发剂混合，升温至反应温度，在保护气存在的条件下进行自由基聚合反应，反应结束后过滤，得到所述阳离子无规共聚物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述反应温度为50-80℃，所述反应的时间为2-24小时；可选地，所述保护气选自氮气、氩气、氦气中的一种。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述引发剂选自偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或更多种；可选地，所述引发剂的重量为单体总重量的0.2-1.5％。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述过滤是指用筛网过滤，可选地用200目的筛网过滤，过滤得到的粘稠液体即为所述阳离子无规共聚物。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的阳离子无规共聚物用作抗染料转移剂的用途。
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