CN112521561B - 一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法 - Google Patents
一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112521561B CN112521561B CN202011480697.9A CN202011480697A CN112521561B CN 112521561 B CN112521561 B CN 112521561B CN 202011480697 A CN202011480697 A CN 202011480697A CN 112521561 B CN112521561 B CN 112521561B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- fixing agent
- mol
- integer
- alkyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
- C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
- D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
- D06P1/38—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using reactive dyes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
- D06P3/00—Special processes of dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the material treated
- D06P3/58—Material containing hydroxyl groups
- D06P3/60—Natural or regenerated cellulose
- D06P3/66—Natural or regenerated cellulose using reactive dyes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
- D06P5/00—Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
- D06P5/02—After-treatment
- D06P5/04—After-treatment with organic compounds
- D06P5/08—After-treatment with organic compounds macromolecular
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法。本发明的水性有机硅固色剂聚合物包括x mol式I表示的共聚单元、y mol式II表示的共聚单元以及z mol式III表示的共聚单元。本发明水性有机硅固色剂聚合物的皂洗牢度、水泡牢度、摩擦牢度均优异,同时手感和亲水性也非常优异,还对防水防油剂影响极小。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法,特别是一种活性染料水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法。
背景技术
活性染料因其色谱齐全、色泽鲜艳、价格低廉等优点在棉织物的染色中得到广泛应用。活性染料染色时可与纤维形成共价结合,但在染色时未反应染料以及水解染料会附着在织物表面形成浮色,同时,已经与织物反应的活性染料也会水解断键,通过水洗难以完全去除,因此常常需要采用活性染料固色剂进行固色处理。
一般活性染料固色剂为阳离子聚合物,如申请号为202010538652.6的中国专利“一种织物用活性亲水固色剂及其制备方法”,公开了由二甲基二烯丙基氯化铵、二烯丙基胺、丙烯酰胺、双氰胺为主要原料制备的线性阳离子聚合物,能够有效提升活性染料染色或印花织物的各项色牢度,且具有良好的亲水性,但是手感不佳,需要添加有机硅类为主的柔软剂改善手感,因此,有学者直接将有机硅结构通过物理或化学的方法引入固色剂,使得固色效果和柔软手感同时得到提升,如申请号为200410025014.5的中国专利“阳离子、反应型有机硅固色剂及其制备方法”,通过羟基硅油、二甲基二氯硅烷、有机胺反应后,再进一步季铵化,将有机硅组分引入固色剂结构的主链中,融固色、柔软于一体,但是由于固色剂分子主链上引入了有机硅组分,破坏了主链结构的亲水性,使得其固色后织物的亲水性变差。
另外,染色纺织面料除了手感需求外,还有部分染色面料如户外、军工类等纺织品等需要具备防水防油性能,工艺多为固色剂和防水防油剂同浴整理,一步获得合格的色牢度和防水防油性能,但是,传统固色剂的使用会使得防水防油剂的效果严重下降。
因此,开发一支固色剂,既能有效提升活性染料的各项牢度,又能兼顾柔软手感和亲水性,是一个行业难点,同时,又不影响防水防油剂性能,更是具有非常重要的现实意义。
发明内容
为了达到上述目的,本发明在于提供一种新的水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法。
本发明的一个方面提供一种水性有机硅固色剂聚合物,它包括xmol式I表示的共聚单元、ymol式II表示的共聚单元以及zmol式III表示的共聚单元:
R1为H或者C1-C3烷基;
R2为C1-C8烷基或者C6-C10芳烃基;
R3为C1-C3烷基、C6-C10芳基或者C6-C10芳烃基;
a为10-100的整数;
m、n各自独立地为1-10的整数;
x:y:z的摩尔比范围为1:(0.01-0.05):(0.05-0.3),所述水性有机硅固色剂聚合物的重均分子量为30000-100000。
本发明的另一方面提供水性有机硅固色剂聚合物的制备方法,它包括:
1)在表面活性剂的存在下使式IV表示的阳离子单体、式V表示的烯丙基聚氧乙烯醚单体和式VI表示的有机硅单体形成乳化液:
式IV中:
R1为H或者C1-C3烷基;
R2为C1-C8烷基或者C6-C10芳烃基;
式V表示的烯丙基聚氧乙烯醚单体:
式Ⅴ中:
a为1-100的整数;以及
式VI中:
R3为C1-C3烷基、C6-C10芳基或者C6-C10芳烃基;m、n各自独立地为1-10的整数;和
2)在自由基引发剂的存在下使步骤a)中形成的乳化液聚合。
与现已公开的活性染料固色剂及其制备方法相比,该发明独创性表现在如下几个方面:(1)本发明采用的阳离子单体,能够和活性染料阴离子形成水不溶色淀,有效提升活性染料染色棉织物各项色牢度;(2)引入有机硅结构,使得固色后织物的手感优异;(3)在侧链引入有机硅结构,既能提升手感,又对主链季铵盐的亲水性等性能影响极小;(4)制备的有机硅单体含酰胺结构,也有利于防止亲水性变差,并且在固色应用时,酰胺结构可以有效的提升固色效果;(5)聚合时引入烯丙基聚氧乙烯醚单体参与聚合反应,进一步改善有机硅结构引起的亲水性变差问题。本发明制备的水性有机硅固色剂皂洗牢度、水泡牢度、摩擦牢度均优异,同时手感和亲水性也非常优异,另外,本发明人惊奇的发现,本发明制备的水性有机硅固色剂还对防水防油剂影响极小。
具体实施方式
在一个优选的实施方式中,本发明提供一种水性有机硅固色剂聚合物包括xmol式I表示的共聚单元、ymol式II表示的共聚单元以及zmol式III表示的共聚单元:
R1为H或者甲基;
R2为C1-C3烷基或者苄基;
R3为C1-C3烷基、苯基或者苄基;
a为20-60的整数;
m、n各自独立地为1-5的整数;
x:y:z的摩尔比范围为1:(0.015-0.04):(0.1-0.25),所述水性有机硅固色剂聚合物的重均分子量为40000-80000。
在一个优选的实施方式中,本发明的水性有机硅固色剂聚合物是乳液共聚物,优选是无规共聚物、嵌段共聚物或它们的混合物。
在一个优选的实施方式中,本发明制备方法的步骤1)在10-30℃和800-1000r/min搅拌速度下进行。
在一个优选的实施方式中,本发明制备方法的步骤1)中所述的表面活性剂为阳离子表面活性剂,如十二烷基二甲基苄基氯化铵。
在一个优选的实施方式中,本发明制备方法的步骤2)在70-90℃,优选这75-85℃的温度下进行。
在一个优选的实施方式中,本发明制备方法的步骤2)中所用的自由基引发剂为过氧酸盐,优选为过硫酸盐。
在一个优选的实施方式中,本发明制备方法的步骤1)中所用的式Ⅵ表示的有机硅单体由式VII表示的不饱和羧酸和式VIII表示的氨烷基三烷氧基硅烷的反应形成,
式VII中:
R3为R3为C1-C3烷基、C6-C10芳基或者C6-C10芳烃基;
式VIII中,m、n各自独立地为1-10的整数。
在一个更优选的实施方式中,式VII表示的不饱和羧酸和式VIII表示的氨烷基三烷氧基硅烷的反应在羰基二咪唑存在下进行。式VII表示的不饱和羧酸和式VIII表示的氨烷基三烷氧基硅烷的反应优选在20-40℃下进行。
在一个特别优选的实施方式中,本发明的水性有机硅固色剂的制备方法包括以下几个步骤:
1)0℃,将式VII表示的不饱和羧酸、羰基二咪唑、非质子极性有机溶剂(如DMF)加入反应釜,反应0.5-1h,然后加入式VIII表示的氨烷基三烷氧基硅烷,升温至20-30℃,反应10-12h,得到式VI表示的有机硅单体;
2)向步骤1)加入阳离子表面活性剂、水,室温800-1000r/min搅拌乳化1-2h;
3)向步骤2)加入式IV表示的阳离子单体、式V表示的烯丙基聚氧乙烯醚单体和去离子水,升温到70-80℃,滴加自由基引发剂(如过硫酸铵水溶液),引发聚合反应,1-3小时滴加结束;
4)升高温度到75-90℃,保温1-4小时,制得所述水性有机硅固色剂聚合物乳液。
本发明制备的水性有机硅固色剂聚合物的皂洗牢度、水泡牢度、摩擦牢度均优异,同时手感和亲水性也非常优异,还对防水防油剂影响极小。
实施例
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
各实施例中,所有原料、织物均为市售。
所制得产品重均分子量测定和在纺织品上的应用与性能测定:
(1)重均分子量测定:采用HLC-8320GPC型凝胶渗透色谱仪(日本东曹株式会社)测定。
(2)在纺织品的应用工艺:
试样:红色棉针织布
固色工艺:浸渍固色液(1%o.w.f.,浴比1:20,40℃×30min)→脱水→烘干。
固色防水防油剂同浴配方及工艺:
防水防油剂 80g/L
固色剂 10g/L
二浸二轧(轧余率79%)→烘干(120℃*2min)→焙烘(170℃*60s)
(3)纺织品性能测定标准:
耐水泡牢度:汰渍洗衣粉1g/L,浴比1:50,加热至90℃,放入固色剂处理后布样,于染色振荡器中震荡5min,取出布样后的工作液颜色深浅,按照《GB/T 250-2008纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》测定;
耐皂洗色牢度:按照《GB/T 3921-2008纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定;
耐摩擦色牢度:按照《GB/T 3920-2008纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定;
色变:按照《GB/T 250-2008纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》测定;
亲水性:按照《AATCC 79-2010》测定,时间越短,亲水性越好。
手感:由经过训练的五人分别对织物进行评价,取平均值:1-5分,1分最差,5分最好;
防水测试:按照《AATCC 22-2014》测定,分数越高,防水效果越好;
防油效果:按照《AATCC 118-2014》测定,级数越高,防油效果越好;
实施例1
1)控制温度在0℃,在装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入3.2g肉桂酸(0.022mol)、3.6g羰基二咪唑(0.022mol)、20g DMF,反应0.6h,然后加入4.3g氨丙基三甲氧基硅烷(0.024mol),升温至20-30℃,反应11h;
2)向步骤1)加入3g十二烷基二甲基苄基氯化铵和5g水,室温800r/min搅拌1h;
3)向步骤2)加入45g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(80%;0.186mol)、8g烯丙基聚氧乙烯醚(a=40;0.0044mol,购自上海台界化工有限公司)和15g去离子水,75℃搅拌10min后,开始滴加1%过硫酸铵水溶液,1.5h滴加结束;
4)升温至80℃,保温3h,制得所述水性有机硅固色剂1。所述水性有机硅固色剂1的重均分子量为43000,在纺织品应用性能测定见表1、表2。
实施例2
1)控制温度在0℃,在装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入2.6g巴豆酸(0.03mol)、4.86g羰基二咪唑(0.03mol)、20g DMF,反应1h,然后加入7.08g氨丙基三乙氧基硅烷(0.032mol),升温至20-30℃,反应10-12h;
2)向步骤1)加入3g十二烷基二甲基苄基氯化铵和5g水,室温800r/min搅拌1h;
3)向步骤2)加入80g甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(60%;0.17mol)、6.9g烯丙基聚氧乙烯醚(a=30;0.005mol,购自上海台界化工有限公司)和5g去离子水,80℃搅拌10min后,开始滴加1%过硫酸铵水溶液,2h滴加结束;
4)升温至85℃,保温2h,制得所述水性有机硅固色剂2。所述水性有机硅固色剂2的重均分子量为66000,在纺织品应用性能测定见表1、表2。
实施例3
1)控制温度在0℃,在装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入3.1g巴豆酸(0.036mol)、5.84g羰基二咪唑(0.036mol)、20g DMF,反应0.5-1h,然后加入8.41g氨丙基三乙氧基硅烷(0.038mol),升温至20-30℃,反应10-12h;
2)向步骤1)加入3g十二烷基二甲基苄基氯化铵和5g水,室温800r/min搅拌1h;
3)向步骤2)加入55g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(80%;0.227mol)、9g烯丙基聚氧乙烯醚(a=50;0.004mol,购自上海台界化工有限公司)和20g去离子水,75℃搅拌10min后,开始滴加1%过硫酸铵水溶液,2h滴加结束;
4)升温至85℃,保温2h,制得所述水性有机硅固色剂3。所述水性有机硅固色剂3的重均分子量为72000,在纺织品应用性能测定见表1、表2。
表1固色测试
注:有机硅固色剂A为参照专利申请(申请号:200410025014.5)制备。
表2固色防水防油同浴测试
耐水泡牢度/级 | 防水(分) | 防油(级) | |
空白(只加防水防油剂) | 1-2 | 95 | 6.0 |
实施例1 | 4 | 90 | 5.5 |
实施例2 | 4+ | 95 | 5.5 |
实施例3 | 4 | 90 | 6.0 |
有机硅固色剂A | 4 | 75 | 4.0 |
注:有机硅固色剂A为参照专利申请(申请号:200410025014.5)制备。
从表1可以看出,有机硅固色剂A的固色效果和手感都优异,但是亲水性特别差,本发明实施例各项牢度、手感、亲水性均非常优异。从表2可以看出,有机硅固色剂A与防水防油剂同浴使用时,使得染色织物防水防油剂的效果大大降低,而本发明实施例在提升染色织物水泡牢度的同时,对防水防油剂的影响极小。
本发明制备的水性有机硅固色剂皂洗牢度、水泡牢度、摩擦牢度均优异,同时手感和亲水性也非常优异,还对防水防油剂影响极小。
Claims (10)
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)在10-30℃和800-1000r/min搅拌速度下进行。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述的表面活性剂为阳离子表面活性剂。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2)在70-90℃的温度下进行。
7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中所用的自由基引发剂为过氧酸盐。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,式VII表示的不饱和羧酸和式VIII表示的氨烷基三烷氧基硅烷的反应在羰基二咪唑存在下进行。
10.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,式VII表示的不饱和羧酸和式VIII表示的氨烷基三烷氧基硅烷的反应在20-40℃下进行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011480697.9A CN112521561B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011480697.9A CN112521561B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112521561A CN112521561A (zh) | 2021-03-19 |
CN112521561B true CN112521561B (zh) | 2022-08-26 |
Family
ID=75000233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011480697.9A Active CN112521561B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112521561B (zh) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104744642B (zh) * | 2015-03-09 | 2018-04-03 | 浙江工业职业技术学院 | 纳米二氧化钛改性固色剂乳液的制备方法 |
CN105755870A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-13 | 苏州三和开泰花线织造有限公司 | 一种耐碱耐氯型无醛活性染料固色剂及其制备方法 |
CN109183467B (zh) * | 2018-09-03 | 2021-12-07 | 太仓宝霓实业有限公司 | 一种亲水耐强碱固色剂及其制备方法 |
CN110092870B (zh) * | 2019-04-08 | 2021-03-16 | 佛山市晟世纺织科技有限公司 | 染料粘合剂组合物 |
CN110655609B (zh) * | 2019-04-30 | 2021-11-02 | 浙江新海天生物科技有限公司 | 一种纺织染料固色剂及其应用 |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202011480697.9A patent/CN112521561B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112521561A (zh) | 2021-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100480461C (zh) | 一种含氟、硅憎水憎油织物整理剂的制备方法 | |
CN109535428B (zh) | 一种聚铵改性聚醚硅油及其制备方法和用途 | |
US8557944B2 (en) | Polysiloxanes with nitrogen-containing groups | |
US8916511B2 (en) | Polysiloxanes having quaternary ammonium groups and use thereof | |
CN106498754B (zh) | 一种用于锦纶织物的柔软剂、制备方法及其应用 | |
JP5310550B2 (ja) | 防汚加工剤組成物およびその製造方法ならびに加工物品 | |
CN106589386A (zh) | 一种季铵型亲水氨基硅油乳液及其制备方法 | |
CN106589385A (zh) | 一种低黄变季铵型亲水氨基硅油乳液及其制备方法 | |
CN106565910A (zh) | 一种棉用无醛亲水固色剂及其制备方法、使用方法 | |
JP2018104850A (ja) | セルロース系繊維用染料固着剤 | |
CN105568723A (zh) | 一种阳离子型水性聚氨酯酸性染料固色剂的合成方法 | |
CN108530635B (zh) | 一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法 | |
IE51417B1 (en) | Process for preparing silylated organic polymers and their use for treating textile materials | |
CN112521561B (zh) | 一种水性有机硅固色剂聚合物及其制备方法 | |
KR102513061B1 (ko) | 셀룰로오스계 섬유용 습윤 마찰 견뢰도 향상제, 그것을 사용한 염색 셀룰로오스 섬유의 제조 방법, 및 그 용도 | |
CN106749946B (zh) | 活性染料耐水泡牢度固色剂及其制备方法和应用 | |
CN113651961A (zh) | 一种改性有机硅防水剂及其制备方法 | |
EP2083114A1 (en) | Fiber product-treating agent | |
CN109183467B (zh) | 一种亲水耐强碱固色剂及其制备方法 | |
CN106758408A (zh) | 一种涤纶混纺面料染色液制备方法 | |
CN113831465B (zh) | 一种两性有机硅改性丙烯酸树脂复鞣剂及其制备方法 | |
CN103215816B (zh) | 一种有机硅柔软剂及其制备方法 | |
JP3281640B2 (ja) | 抗菌性繊維構造物の製造方法及びその抗菌性繊維構造物 | |
JPS61130318A (ja) | ジアリルアミン重合体、その製法およびそれを含有する染色堅牢度向上剤 | |
CN115094654B (zh) | 一种聚合物固色剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |