本發(fā)明申請涉及新型苯并三唑類化合物,其制備方法和應用,以該化合物為織物的抗紫外功能整理劑,以及其滌綸織物的整理應用。
背景技術:
::大氣層因污染的破壞而使太陽光中紫外線輻射量大幅增加,長時間暴露在紫外線環(huán)境中,皮膚發(fā)生病變的幾率大大增加,因此,紫外線防護變得越來越重要。其中,服裝或其織物附加紫外線防護功能顯得尤為重要?,F(xiàn)有技術中,有多種紫外線吸收劑,紫外線吸收劑的引入可提升織物對紫外線的吸收能力,將紫外線能量向低能級轉化,從而降低或消除紫外線對人體和織物的危害。苯并三唑類紫外線吸收劑的防紫外性能優(yōu)良,但其分子結構中缺少活性基團,應用于織物后整理,極大的影響了整理后的織物抗紫外的耐久性能。專利公開方案cn101781385a,其技術核心是解決其苯并三唑類高分子紫外線吸收劑的水溶性,并在紡織品后整理中配合使用交聯(lián)性,使吸收劑交聯(lián)并附著于織物纖維表面,以提高耐水洗性。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種新型的苯并三唑化合物紫外線吸收劑,它提升了苯并三唑類化合物抗紫外性能,而且克服了該類化合物于滌綸織物上的遷移的技術問題,本苯并三唑化合物紫外線吸收劑與織物良好固著,使織物具有穩(wěn)定和耐久抗紫外線性能的技術優(yōu)點。本申請的另一發(fā)明目的在于提供一種本申請所述新的苯并三唑化合物的紫外線吸收劑制備方法。本發(fā)明的進一步目的在于提供一種新的苯并三唑化合物作為滌綸織物的抗紫外功能的織物整理應用。本發(fā)明申請?zhí)峁┬碌谋讲⑷蚧衔镒贤饩€吸收劑,由下面分子式結構表示:其中的r表示為-h,-ch3,-c2h5;r’表示為-h,-oh。本發(fā)明申請?zhí)峁┑男碌谋讲⑷蚧衔镒贤饩€吸收劑是由以下方法制備得到的,是由三聚氯氰與2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑反應得到的,所述的2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑的分子結構式為:其中的r表示為-h,-ch3,-c2h5;r′表示為-h,-oh,其制備方法為:三聚氯氰加水,充分攪拌為均勻懸浮液,其后緩慢滴加2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑的堿性溶液,滴加中,于0-5℃溫度條件下反應2h,再升溫為室溫至60℃、反應2h,最后升溫至80-90℃、反應4h,經(jīng)冷卻、靜置、水洗、乙酸洗、丙酮洗、干燥得到所需產(chǎn)物;其中,三聚氯氰與2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑的摩爾量之比為1:3。其中的2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑可參考文章《2-(2-羥基苯基)-5-氨基-2h-苯并三唑的合成研究》(《沈陽化工學院學報》2003年9月第17卷第3期刊出,張靜、閆峰、許紅球等著)提及的合成制備方法。上述制備方法的方案是在堿性條件下反應的,所述的堿性溶液為:氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸氫鈉溶液或碳酸鈉溶液,堿性溶液的存在是為了平衡制備反應生成的酸。上述制備方法的方案中,2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑堿性溶液最佳滴加速度為0.5-1ml/min。所得到的新的苯并三唑化合物為淡黃色粉末,其熔點240-245℃,在紫外線光區(qū)波長300-400nm范圍內(nèi)有強的吸收能力。本發(fā)明申請還提供了上述新的苯并三唑化合物紫外線吸收劑的滌綸織物的整理應用。所述的織物整理應用,組成整理劑包括本新的苯并三唑化合物紫外線吸收劑、潤濕劑jfc、擴散劑nno和蒸餾水,其重量比為20:(0.5~1):1:1000的均勻混合物。所述的織物整理應用,其整理方法是將2重量份的滌綸織物加入40~60重量份的整理劑中,在120~130°c下反應30分鐘,得到整理織物。本發(fā)明申請公開的新的苯并三唑化合物,以三嗪環(huán)為構架核心,引入三份苯并三唑環(huán)單體,構成新型的苯并三唑化合物,在紫外線光區(qū)波長300-400nm范圍內(nèi)有強的吸收能力,是一種性能優(yōu)良的紫外線吸收劑,它雖然溶解性差,但應用于滌綸織物的抗紫外線功能織物整理上,整理劑組成簡單、組成中無需交聯(lián)劑的參與,不僅使滌綸織物具有優(yōu)良的抗紫外線功能,而且抗紫外線能力穩(wěn)定而持久,克服了已有苯并三唑類化合物作為紫外線吸收劑在滌綸織上易遷移的技術問題,另外,還賦予了滌綸織物良好的吸濕性和抗靜電性能,改變了滌綸類服裝因吸濕性差、穿著悶熱、易起靜電的不舒適感,整理后滌綸織物不僅具有高效抗紫外線功能,還具有接近于棉織物的吸濕性和抗靜電性能,改善了滌綸織物穿著感受,使原吸濕性差的滌綸織物經(jīng)本技術方案功能整理后可更多的應用于高檔服裝用料;再者,整理后的滌綸織物織物強力變化小,實驗證明整理后的滌綸織物本身強度不因本紫外線吸收劑的整理而受到影響。附圖說明圖1為紫外線吸收光譜圖。具體實施方式實施例1100ml三口瓶,30ml水中加入1.84g三聚氯氰,充分攪拌形成均勻懸浮液,再向三口瓶中緩慢滴加含6.75克2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑的氫氧化鈉溶液,其滴加的最佳速度控制在0.5-1ml/min,滴加中,于0-5℃溫度條件下反應2h,再升溫至40℃、反應2h,在溫度80°c下,反應6h,反應結束后,冷卻至室溫,將反應液倒入水中,有黃色固體析出,靜置、抽濾、水洗、乙醇洗、丙酮洗,干燥,得淡黃色固體粉未。其中,所述的氫氧化鈉溶液還可以是氫氧化鉀溶液、碳酸氫鈉溶液或碳酸鈉溶液,通過滴加方式平衡反應生成的酸;滌綸織物的抗紫外線整理:其整理劑組成包括:上述制備方法得到的淡黃色固體粉未、潤濕劑jfc、擴散劑nno和蒸餾水,其重量比為20:1:1:1000的均勻混合物;將2重量份的滌綸織物加入40~60重量份的整理劑中,在120°c下處理30分鐘,經(jīng)常規(guī)的水洗、皂洗得到整理織物。該整理織物的抗紫外性能是根據(jù)gb/t18830-2009測試方法,強力性能是根據(jù)gb/t3923.1-1997測試方法,獲得的測試結果如下表:織物紫外線防護系數(shù)(upf)潤濕角(°)斷裂強度(n)未整理滌綸41.4183.20190.5整理滌綸107.870195.5整理棉水洗20次101.320192.3實施例2100ml三口瓶,30ml水中加入1.84g三聚氯氰,充分攪拌形成均勻懸浮液,再緩慢滴加含7.17克的2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑的氫氧化鈉溶液,其滴加的最佳速度控制在0.5-1ml/min,滴加中,于0-5℃溫度條件下反應2h,再升溫至60℃、反應2h,在溫度90°c下,反應5h,反應結束后,將反應液倒入水中,有黃色固體析出,靜置、抽濾、水洗、乙醇洗、丙酮洗,干燥,得淡黃色固體粉未。其中,所述的氫氧化鈉溶液還可以是氫氧化鉀溶液、碳酸氫鈉溶液或碳酸鈉溶液,通過滴加方式平衡反應生成的酸;滌綸織物的抗紫外線整理:其整理劑組成包括上述制備方法得到的淡黃色固體粉未、潤濕劑jfc、擴散劑nno和蒸餾水,其重量比為20:0.5:1:1000的均勻混合物;將2重量份的滌綸織物加入60重量份的上述整理劑中,在130°c下整理反應30分鐘,得到整理滌綸織物。該整理織物的抗紫外性能是根據(jù)gb/t18830-2009測試方法,強力性能是根據(jù)gb/t3923.1-1997測試方法,獲得的測試結果如下表:織物紫外線防護系數(shù)(upf)潤濕角(°)斷裂強度(n)未整理滌綸41.4183.20190.5整理滌綸202.130189.65整理棉水洗20次200.170185.16該整理織物的織物靜電性能的指標采用靜電壓半衰期法評價,fz/t-01043-1996《紡織材料靜電性能動態(tài)靜電壓的測定》,測試結果如下:織物峰值電壓(v)衰減周期(s)終點電壓(v)未整理滌綸208496.061041整理滌綸103575.79516整理棉水洗20次113978.21655附圖中的曲線譜圖是通過紫外線吸收范圍和最大吸收波長曲線,來衡量實線和虛線分別代表的兩種紫外線吸收劑的紫外吸收能力。其中,實線為本專利申請的新的苯并三唑化合物,虛線為2-(2-羥基苯基)-5-氨基苯并三唑,以dmf為溶劑,兩種吸收劑的濃度均為1.5×10-9mol/l。從該譜圖中可知,虛線表示的紫外線吸收劑和實線表示的紫外線吸收劑的吸收峰形類似,在波長300-400nm處有吸收峰,且在360nm左右的吸收峰紫外吸收強度增加??傮w吸收強度較好,說明虛線表示的和實線表示的兩種紫外線吸收劑均具有良好的紫外吸收性能;另外,在相同物質的量濃度下,實線表示的紫外線吸收劑的吸光度值要高于虛線表示的紫外線吸收劑,說明實線表示的紫外線吸收劑對紫外線的吸收能力好于虛線表示的紫外線吸收劑。當前第1頁12