CN107043551A - 橙至红色分散染料化合物、染料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种橙至红色分散染料化合物、染料组合物及其制备方法和应用，其结构通式为：

Description

橙至红色分散染料化合物、染料组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及精细化工领域，具体而言，涉及一种分散染料化合物、分散染料组合物及其制备方法和应用，特别是，涉及一种橙色至红色分散染料化合物、分散染料组合物及其制备方法和应用。
背景技术
分散染料主要用于聚酯纤维及其混纺织物的染色，其染色方法主要是高温高压浸染法和热熔轧染法。
热熔染色适用梭织布的染色和织物的印花。热熔染色工艺是连续化的染色工艺，对比间歇的高温高压染色工艺具有用水少、周期短、产量大、成本低的优点。但是由于热熔染色温度高，要求分散染料具有高耐升华牢度。然而高升华度的分散染料，即S-型分散染料染色温度在210-220℃下，热熔才能得到满意的结果。
如C.I.分散橙30，商品名称为分散黄棕S-2RFL，其染料结构为：
C.I.分散红167，商品名称为分散红玉S-2GFL，其结构式为：
出于进一步节能的目的，上世纪80年代，出现了SE型中等升华牢度的分散染料，适于200℃热熔染色，如我国发明结构的分散橙SE-RFL，其染料结构式为：
C.I.分散红73商品名称为分散红玉SE-GFL，其染料结构式为:
由于纤维与纺织工业的进步，出现了氨纶及其混纺织物，以及涤纶异型纤维，要求热熔在185℃-190℃下进行，以保证涤氨混纺织物的弹性性能不受影响，使涤纶异形纤维的物理结构不被破坏，而保持其吸湿、通气和松软的服用性能。上述S-型和SE-型分散染料的热熔染色温度高，会导致氨纶失去弹性，或涤纶的异型结构遭到破坏。并且该分散染料在185-190℃下热熔染色固色率很低，重现性不佳。有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种橙色至红色分散染料化合物，以解决上述问题，所述的分散染料化合物，该分散染料化合物制备的染料，具有色光鲜艳、色坚牢度好、匀染性佳、升华牢度高等优点。尤其适宜中低温(185～195℃)热熔染色。热熔曲线平坦，能保持特殊织物优越的物理性能和提高染色与印花的质量。
本发明的第二目的在于提供一种含有所述的分散染料化合物的分散染料组合物，可以制备为不同颜色的分散染料，色光鲜艳，牢度高、染色性能好，可用于高温高压和热熔染色，尤其是其兼顾升华牢度高和极佳的中低温热熔染色性能，特别适用于涤氨混纺及涤纶异性纤维的染色。既可保持特性织物的物理性能，又进一步达到节能的效果，拓宽了热熔染色的应用范围。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种橙至红色分散染料化合物，其结构通式为：
其中，X为A或B，R1选自-H、-CH3、-NHCOCH3，R2选自C1-4烷基、-C2H4CN、-CH2CH＝CH2，R3选自-H、-COCH3、-COC2H5；
所述A的通式为：
其中，R4和R5为H或吸电子基；
所述B的通式为：
优选的，当X为A时，所述R2为C2H4CN。
优选的，当X为A时，所述吸电子基选自-Cl、-Br、-CN、-NO2；
更优选的，所述R4选自-H、-Cl、-CN、-NO2；
更优选的，所述R5选自-H、-Cl、-Br。
优选的，当X为B时，所述R2为C1-4的烷基。
含有所述的分散染料化合物的分散染料组合物。
优选的，所述分散染料组合物包括：橙至红色的分散染料化合物和分散剂。
优选的，所述分散剂选自分散剂NNO，分散剂MF，分散剂CNF，分散剂CS，分散剂Reax85A，木质素磺酸盐，分散剂M-9中的一种或者几种的混合物。
所述的分散染料组合物的制备方法，包括以下步骤：将分散染料化合物、分散剂和水经砂磨、喷干后，制得该分散染料组合物。
含有所述的染料化合物的棕、深蓝和黑色分散染料组合物，所述组合物中还包括分散蓝。
所述的棕、深蓝和黑色染料分散染料组合物在185-195℃中低温热熔染色中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本申请所提供的橙色至红色分散染料化合物，该分散染料化合物制备的染料，具有色光鲜艳、色坚牢度好、匀染性佳、适用于高温高压和热熔染色的优点。适宜中低温(185～195℃)热熔染色，尤其是在185-190℃热熔染色，能保持特殊织物优越的物理性能和提高染色与印花的质量。
(2)本申请所提供的含有分散染料化合物的分散染料组合物，可以制备为不同颜色的分散染料，色光鲜艳，牢度高、染色性能好，可用于高温高压和热熔染色，尤其是其兼顾升华牢度高和极佳的中低温热熔染色性能，特别适用于涤氨混纺及涤纶异性纤维的染色。既可保持特性织物的物理性能，又进一步达到节能的效果，拓宽了热熔染色的应用范围。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
一种分散染料化合物，其结构通式为：
其中，X为A或B，R1选自-H、-CH3、-NHCOCH3，R2选自C1-4的烷基、-C2H4CN、-CH2CH＝CH2，R3选自-H、-COCH3、-COC2H5；
所述A的通式为：
其中，R4和R5为H或吸电子基；
所述B的通式为：
本申请中，分散染料化合物为橙色至红色，该分散染料化合物制备的染料，具有色光鲜艳、色坚牢度好、匀染性佳、升华牢度高等优点。适宜中低温(185～195℃)热熔染色，尤其是能保持特殊织物优越的物理性能和提高染色与印花的质量。
优选的，当X为A时所述吸电子基选自-Cl、-Br、-CN、-NO2、；
更优选的，所述R4选自-H、-Cl、-CN、-NO2；
更优选的，所述R5选自-H、-Cl、-Br。
在R4和R5的位置上引入吸电子基，随着吸电子性增强，有效降低偶氮基的上的电子云密度，耐光牢度提高。且随着吸电子基的吸电子性增强，耐光牢度也得到提高。
更优选的，所述R2为C2H4CN,该染料为优选的橙至红色染料。
优选的，当X为B时，所述R2为C1-4的烷基。
含有所述的分散染料化合物的分散染料组合物。
优选的，所述分散染料组合物包括：橙至红色的分散染料化合物和分散剂。
优选的，所述分散剂选自分散剂NNO，分散剂MF，分散剂CNF，分散剂CS，分散剂Reax85A，木质素磺酸盐，分散剂M-9中的一种或者几种的混合物。
商品加工优选的分散剂选分散剂NNO，分散剂MF，分散剂CNF，分散剂CS，分散剂Reax85A，木质素磺酸盐，分散剂M-9中的一种或者几种的混合物。
所述的分散染料组合物的制备方法，包括以下步骤：将分散染料化合物、分散剂和水经砂磨、喷干后，制得该分散染料组合物。
含有所述的染料化合物的棕、深蓝和黑色分散染料组合物，所述组合物中还包括分散蓝。
所述的棕、深蓝和黑色染料分散染料组合物在185-195℃中低温热熔染色中的应用。
所述的分散染料组合物商品加工，优选的分散剂选自分散剂NNO、分散剂MF，分散剂CNF、分散剂CS、分散剂Reax85A、木质素磺酸钠、分散剂M-9中的一种或者几种的混合物，染料化合物、分散剂和水，经砂磨喷干后，制得商品染料。所述的分散染料化合物，或者所述的分散染料组合物在185～195℃中低温热熔染色中的应用。
本申请所提供的分散染料化合物还可以与其他颜色的分散染料混合，以达到不同的颜色需求。同样适合色光鲜艳，牢度高、染色性能好，可用于高温高压和热熔染色，尤其是其兼顾升华牢度高和极佳的中低温热熔染色性能，特别适用于涤氨混纺及涤纶异性纤维的染色。同时达到了节能减排的效果，开拓了热熔染色的应用范围
实施例1
本实施例所提供的染料化合物的结构式如下：
向500毫升的四口烧瓶中，加入水100毫升，盐酸30毫升，对硝基苯胺13.8克(折100％)，升温60℃，对硝基苯胺全溶，加碎冰降温到0℃以下，再加入7.1克亚硝酸钠水溶液，保温反应2小时，然后加入0.5克氨基磺酸，搅拌15分钟，得到重氮盐溶液。
向2000毫升的烧杯中加入水200毫升，硫酸5毫升和乳化剂0.5克。搅拌10分钟，加入24克N-氰乙基-N-(2-羟基-3-氯丙基)苯胺，待偶合组分全溶后，加冰降温到0度，再加重氮溶液进行偶合，直到重氮盐消失。
升温至45℃，保温反应2小时，过滤水洗得滤饼。折干约38克。
实施例2
本实施例所提供的染料化合物的结构式如下：
向500毫升的四口烧瓶中，加入水130毫升，盐酸42毫升，邻氯对硝基苯胺17.3克(折100％)，升温70-75℃，保温搅拌2小时，加碎冰降温到0℃以下，加入7.2克亚硝酸钠水溶液，保温反应2小时，然后0.8克加入氨基磺酸，搅拌15分钟，得到重氮盐溶液。
向2000毫升的烧杯中加入水250毫升，加入硫酸5毫升和乳化剂0.5克。搅拌10分钟，加入24克N-氰乙基-N-(2-羟基-3-氯丙基)间甲苯胺，待偶合组分全溶后，加冰降温到0度，再加重氮溶液进行偶合，直到重氮盐消失。
升温至45℃，保温搅拌2小时，过滤水洗得滤饼染料。折干约41.4克。
实施例3
本实施例所提供的染料化合物的结构式如下：
向250毫升的四口烧瓶中，在常温下加入硫酸50毫升和2,4-二硝基苯胺18.3克(折100％)，搅拌全溶，保温搅拌2小时，降温0度以下，加入32克40％的亚硝酰硫酸，保温反应2小时。
向2000毫升的烧杯中加入水400毫升，加入硫酸8毫升，加入乳化剂0.5克和2克氨基磺酸。搅拌10分钟后，加入21.4克N-乙基-N-(2-羟基-3-氯丙基)间甲苯胺，待偶合组分全溶后，加冰降温到0度，再加重氮溶液进行偶合，在0-5度反应到重氮盐消失。过滤水洗得滤饼染料，折干约42.3克。
实施例4
本实施例所提供的染料化合物的结构式如下：
向250毫升的四口烧瓶中加入60毫升硫酸和16.0克邻氰对硝基苯胺(折100％)，打浆1小时，加入32克40％亚硝酰硫酸，保温反应3小时。
向2000毫升的烧杯内，加水400毫升，加硫酸5毫升，加0.6克乳化剂、加1.5克氨基磺酸和27.1克N-乙基-N-(2-乙酰氧基-3-氯丙基)间甲苯胺搅拌30分钟，加冰降温到0度以下，加重氮液反应8小时，重氮盐消失。升温过滤、水洗得染料滤饼。折干约41.7克。
实施例5
本实施例所提供的染料化合物的结构式如下：
向装有搅拌的250毫升三口瓶中加入80毫升水，搅拌下滴入140克93％的硫酸。在冰盐水浴上降温至-2～-5℃滴加26.6克的40％亚硝酰硫酸，然后在此温度下慢慢加入5,6(6,7)-二氯-2-氨基苯并噻唑，保温反应3小时，待偶合。
向装有搅拌的1000毫升烧杯中加入200毫升水，6克93％的硫酸和N-乙基N-(2-乙酰氧基-3-氯丙基)苯胺，搅拌溶解后再加入1克氨基磺酸，加碎冰降至0℃以下，接着加入上述制备的重氮化合物，反应至重氮组分消失后再搅拌2小时过滤，水洗至中性吸干。平均得原染料40.8克。
实施例6-13
结构通式为：
具体结构参见表1。
表1 结构式基团详情
实施例 R1 R2 R3 R4 R5
6 H C2H4CN COCH3 H H
7 H C2H4CN COCH3 Cl H
8 CH3 C2H5 COCH3 H H
9 H C2H5 COCH3 Cl H
10 H C2H4CN H Cl H
11 H C2H4CN H CN H
12 CH3 C2H5 H NO2 H
13 CH3 C2H5 H Cl Br
实施例14
本实施例所提供的分散染料组合物，采用以下方法制备而成：
取实施例1化合物10克、分散剂NNO 12克和木质素磺酸钠8克，加至小研磨机中，然后加入适量玻璃砂和60克水，砂磨至扩散度4-5级，滤出浆液，在80℃以下快速干燥，得到橙色分散染料。
实施例15
本实施例提供一种分散黑染料组合物，具体包括以下组份：
实施例1所提供的化合物10克，实施例2所提供的化合物11克，分散蓝19克，分散剂MF 40克，木质素磺酸钠20克和水200克。
将上述组合物砂磨至扩散度4-5级，快速烘干后得到该分散黑染料组合物。
实施例16
本实施例为本申请实施例1所提供的化合物的应用：
称取0.5克实施例1的化合物，配制500毫升染料溶液，取其40毫升溶液置于染缸中，并补水至160毫升，然后加入处理过的涤纶织物2克，加盖密闭进行染色，在自动搅拌下升温，在30分钟时升温至130℃，保温染色60分钟，降温，开盖取出织物，充分水洗、干燥，得到橙色染样。
实验例1 颜色、波长和升华牢度测试
对本申请实施例1-13所提供的分散染料化合物的颜色、波长和升华牢度进行测试。其中，升华牢度为180℃，30秒的测试等级。
实验结果如表2所示。
表2 颜色、波长和升华牢度测试结果
实验结果表明，本申请所提供分散染料化合物，颜色分布在橙色至红色波长范围内，180℃，30秒的升华牢度均在四级以上。
实验例2 中温热熔染色的固色率测试
一、染液配制备：取实施例或对比例的分散染料2克，加入到40mL的海藻酸钠溶液(浓度为5克/升)，加蒸馏水至100mL,得到轧染液，其深度为20克/升。
二、染色方法：将涤棉混纺(65/35)织物浸在上述轧染液中均匀浸渍1分钟，进行压轧，然后在浸渍10分钟，进行二次压轧(控制轧液率一致)，于90-100℃预烘干，然后同一染料的压轧烘干的5个染样分别在180、185、190、195、200℃进行热熔90秒，热熔后还原水洗，烘干。
三、染样测试：取染样按照GB2374-80标准规定测固色率，实验结果如表3所示。
表3 固色率测试结果
实验结果表明，本申请所提供的分散染料化合物和分散染料组合物与对比例进行比较，在190℃时，热熔染色有较高的固色率，不同温度下固色率相对值差小，适于热熔染色，尤其是在185-190℃下更相对稳定。特别适用于涤氨混纺及涤纶异性纤维的染色。既可保持特性织物的物理性能，又进一步达到节能的效果，拓宽了热熔染色的应用范围。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种橙至红色分散染料化合物，其结构通式为：
其中，X为A或B，R1选自-H、-CH3、-NHCOCH3，R2选自C1-4的烷基、-C2H4CN、-CH2CH＝CH2，R3选自-H、-COCH3、-COC2H5；
所述A的通式为：
其中，R4和R5为H或吸电子基；
所述B的通式为：
2.根据权利要求1所述的橙至红色分散染料化合物，其特征在于，当X为A时，所述R2为C2H4CN。
3.根据权利要求1所述的橙至红色分散染料化合物，其特征在于，当X为A时，所述吸电子基选自-Cl、-Br、-CN、-NO2；
优选的，所述R4选自-H、-Cl、-CN、-NO2；
优选的，所述R5选自-H、-Cl、-Br。
4.根据权利要求1所述的橙至红色分散染料化合物，其特征在于，当X为B时，所述R2为C1-4的烷基。
5.一种含有权利要求1-4任一项或多项所述的橙至红色分散染料化合物的分散染料组合物。
6.根据权利要求5所述的分散染料组合物，其特征在于，所述分散染料组合物包括：橙至红色的分散染料化合物和分散剂。
7.根据权利要求6所述的分散染料组合物，其特征在于，所述分散剂选自分散剂NNO，分散剂MF，分散剂CNF，分散剂CS，分散剂Reax85A，木质素磺酸盐，分散剂M-9中的一种或者几种的混合物。
8.根据权利要求5-7任一项所述的分散染料组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将橙至红色分散染料化合物、分散剂和水经砂磨、喷干后，制得该分散染料组合物。
9.一种含有权利要求1-4任一项所述的橙至红色分散染料化合物的棕、深蓝和黑色分散染料组合物，其特征在于，所述组合物中还包括分散蓝。
10.根据权利要求9所述的棕、深蓝和黑色染料分散染料组合物在185-195℃中低温热熔染色中的应用。
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Denomination of invention: Orange to red disperse dye compound, dye composition, preparation method and application thereof

Effective date of registration: 20200904

Granted publication date: 20191213

Pledgee: Shandong new kinetic energy fund management Co., Ltd

Pledgor: PENGLAI JIAXIN DYES & CHEMICAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2020370000136