CN114316258A - 一种pa固色剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PA固色剂及其制备方法，旨在提供一种不含苯酚,不含双酚S,符合环保要求,可以满足纺织领域Bluesign,GOTS,OEKO‑TEX严苛的要PA固色剂以及制备方法，其结构式:

Description

一种PA固色剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种固色剂，具体地说，是PA固色剂，本发明还公开该固色剂的制备方法；属于应用化学技术领域。

技术背景

锦纶又称聚酰胺(PA)，是由己内酰胺开环聚合(PA6)或者己二酸与己二胺聚合(PA66)而成。锦纶因其优良的强度，尺寸稳定性，吸湿性而广泛应用于丝袜/泳衣/冲锋衣等纺织领域。

酸性染料因其可以与锦纶通过多种作用力(静电引力，范德华力等)相结合，具有鲜艳的光泽和优良的色牢度，从而成为锦纶纤维染色的首选染料。但是酸性染料因其带有水溶性基团，沾色和褪色现象严重，为了改进色牢度，染色后需进行固色。

最早的酸性染料固色剂是单宁酸，但因其固色工艺复杂，固色后织物色光变化较大且手感偏硬而逐渐被其他类型固色剂取代。其中使用最广泛的是甲醛酚类缩合物和苯砜化合物。甲醛酚类缩合物因原料易得，成本低，效果好而成为锦纶主流固色剂，但因其原料中含有甲醛难免会残留在产品中，从而导致其整理过的布面上也残留甲醛，危害人体健康，随着各项纺织品法规的收紧，此类产品很难通过蓝标等法规认证。苯砜类化合物虽然效果比甲醛酚类稍差，但因其不含甲醛，而成为第二选择。但近些年，也有些服装品牌限制产品和布面双酚S的含量，有些甚至要求双酚S在布面的残留小于1ppm。这对于以双酚S为原料的苯砜类固色剂也是个巨大的挑战，很难满足这一要求。

为了解决这一难题，人们做了大量的研究。王丽等(酸性染料固色剂的合成及应用_王丽，苏州大学硕士论文，2012)合成了丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)三元共聚物，但固色效果远不如上述提到的两类传统固色剂。也有人研究反应型聚氨酯类固色剂，但其合成工艺过程复杂，且产品储存过程易自解封而产生凝聚等问题(从建华，毛志平等。聚氨基醇胺类染色织物耐洗色牢度提升剂的合成及应用[J]。印染助剂，2007，5(24):25-27)。也有人将聚氨酯与其他类型的固色剂或助剂复配使用，并申请了专利CN101245563A。

虽然此方面的研究工作很多，但目前还没有既不含苯酚又不含双酚S的PA固色剂成功面市，行业亟需既不含苯酚又不含双酚S的PA固色剂来满足越来越严苛的法规要求。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种不含苯酚,不含双酚S,符合环保要求,可以满足纺织领域Bluesign,GOTS,OEKO-TEX严苛的要PA固色剂以及制备方法。

为此，本发明提供的技术方案是这样的：

一种PA固色剂,具有如下(I)的结构式:

其中,R为碳数是3-11的烷基链或者苯环或取代苯环；R’为氢或者甲基；x是1-20的整数；y是1-100的整数。

本发明提供的第二个技术方案是上述PA固色剂制备方法，依次包括下述步骤：

1)将羧酸或者羧酸盐装入带有氮气保护和抽真空装置的四口烧瓶中，抽真空后加入聚醚胺固化剂，密封四口烧瓶,升温至160-200℃进行反应,同时开启真空水泵进行抽真空脱水；

2)反应4-16小时,停止加热；

3)当温度降至60-80℃时,停止抽真空,加入酸于四口烧瓶中，出料,得PA固色剂；

所述的己二酸、聚醚胺固化剂、醋酸的质量比为：2.75-7.3:36-48:0.1:1.45。

进一步的，上述的一种PA固色剂,其特征在于，所述的聚醚胺固化剂为ED600、ED2003、ED2000的其中之一或者任意组合。

进一步的，上述的一种PA固色剂,所述的酸为醋酸溶液或者磷酸。

进一步的，上述的一种PA固色剂,所述的醋酸的质量浓度98％。

进一步的，上述的一种PA固色剂的制备方法,所述的羧酸为己二酸或对苯二甲酸。

进一步的，上述的一种PA固色剂的制备方法,所述的羧酸盐为对苯二甲酸或间苯二甲酸-5-磺酸钠。

与现有技术相比,本发明具有如下优点:

1.本发明提供的PA固色剂不含苯酚,不含双酚S,符合环保要求,可以满足纺织领域Bluesign,GOTS,OEKO-TEX严苛的要求；

2.本发明提供的PA固色剂因具有与PA类似的主链结构,相似相溶,水洗牢度和碱汗牢度均优于市售含苯酚产品和含双酚S产品,可以完全替代这两类固色剂

3.本发明提供的PA固色剂制备方法过程平稳可控,工艺简单

具体实施方式

下面对本发明实施的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的主要测试流程，对于未特别注明的工艺参数或者条件，可参照常规技术进行。

实施例1

本发明提供的一种PA固色剂，其结构式为：

其中：x＝2,y＝45

该固色剂的制备依次包括如下步骤,

1)将2.92g己二酸加入100毫升四口烧瓶中(带有氮气保护,温度计和抽真空设备)；再加入48gED2003(Huntsman)于四口烧瓶中；

2)密封四口烧瓶,升温至180℃,同时开启真空水泵进行抽真空脱水；

3)反应8小时,停止加热；

4)当温度降至70℃左右时,停止抽真空,加入0.56g醋酸(98％)于四口烧瓶中，出料,得棕黄色粘稠液体

实施例2

本发明提供的一种PA固色剂，其结构式为：

其中：x＝3,y＝13

该固色剂的制备依次包括如下步骤,

1)将7.3g己二酸加入100毫升四口烧瓶中(带有氮气保护,温度计和抽真空设备)，再加入36gED600(Huntsman)于四口烧瓶中；

2)密封四口烧瓶,升温至180℃,同时开启真空水泵进行抽真空脱水；

3)反应4小时,停止加热；

4)当温度降至70℃左右时,停止抽真空,加入1.45g醋酸(98％)于四口烧瓶中，出料,得浅黄色粘稠液体

实施例3

本发明提供的一种PA固色剂，其结构式为：

其中：x＝4,y＝78

该固色剂的制备依次包括如下步骤,

1)将2.75g己二酸加入100毫升四口烧瓶中(带有氮气保护,温度计和抽真空设备)，加入20gED2003和20gD2000(Huntsman)于四口烧瓶中；

2)密封四口烧瓶,升温至180℃,同时开启真空水泵进行抽真空脱水；

3)反应12小时,停止加热；

4)当温度降至70℃左右时,停止抽真空,加入0.56g醋酸(98％)于四口烧瓶中，出料,得棕黄色粘稠液体。

实施例4

本发明提供的一种PA固色剂，其结构式为：其中：

x＝4,y＝78

该固色剂的制备依次包括如下步骤,

1)将5.1g间苯二甲酸-5-磺酸钠加入100毫升四口烧瓶中(带有氮气保护,温度计和抽真空设备)，加入20gED2003和20gD2000(Huntsman)于四口烧瓶中；

2)密封四口烧瓶,升温至180℃,同时开启真空水泵进行抽真空脱水；

3)反应13小时,停止加热；

4)当温度降至70℃左右时,停止抽真空,加入0.56g醋酸(98％)于四口烧瓶中，出料,得棕红色粘稠液体。

实施例5

本发明提供的一种PA固色剂，其结构式为：其中：

x＝4,y＝78

该固色剂的制备依次包括如下步骤,

1)将2.92g对苯二甲酸加入100毫升四口烧瓶中(带有氮气保护,温度计和抽真空设备)，加入22gED2003和22gD2000(Huntsman)于四口烧瓶中；

2)密封四口烧瓶,升温至180℃,同时开启真空水泵进行抽真空脱水

3)反应16小时,停止加热；

4)当温度降至70℃左右时,停止抽真空,加入0.1g磷酸于四口烧瓶中，出料,得棕色粘稠液体。

为了证明本申请提供的技术方案的效果，下面给出实施例1至实施例5中提供的PA固色剂的性能测试数据：

1、水洗牢度按照ISO 105C02；ISO 105C06 B1M方法进行；结果参见表1：

表1

2、碱汗牢度按照ISO 105E04方法进行。

表2

从测试结果可以看出,实施例中提供的产品，尤其是实施例4中提供的产品的水洗牢度和碱汗牢度均优于市售含苯酚产品和含双酚S产品,可以完全替代这两类固色剂,并且该实施例不含有毒的苯酚和双酚S,可以满足Bluesign,GOTS等法规的严格要求。

Claims (7)

1.一种PA固色剂,其特征在于，具有如下(I)的结构式:

其中,R为碳数是3-11的烷基链或者苯环或取代苯环；R’为氢或者甲基；x是1-20的整数；y是1-100的整数。

2.权利要求1所述的PA固色剂制备方法，其特征在于，依次包括下述步骤：

1)将羧酸或者羧酸盐装入带有氮气保护和抽真空装置的四口烧瓶中，抽真空后加入聚醚胺固化剂，密封四口烧瓶,升温至160-200℃进行反应,同时开启真空水泵进行抽真空脱水；

2)反应期间,间隔一小时取样测试酸值,当酸值达到预定要求时,停止加热；

3)当温度降至60-80℃时,停止抽真空,加入酸于四口烧瓶中，出料,得PA固色剂；所述的己二酸、聚醚胺固化剂、醋酸的质量比为：2.75-7.3:36-48:0.1:1.45。

3.根据权利要求1所述的一种PA固色剂的制备方法,其特征在于，所述的聚醚胺固化剂为ED600、ED2003、ED2000的其中之一或者任意组合。

4.根据权利要求1所述的一种PA固色剂的制备方法,其特征在于，所述的酸为醋酸溶液或者磷酸。

5.根据权利要求4所述的一种PA固色剂的制备方法,其特征在于，所述的醋酸的质量浓度98％。

6.根据权利要求1所述的一种PA固色剂的制备方法,其特征在于，所述的羧酸为己二酸或对苯二甲酸。

7.根据权利要求1所述的一种PA固色剂的制备方法,其特征在于，所述的羧酸盐为对苯二甲酸或间苯二甲酸-5-磺酸钠。