一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水性聚氨酯基高分子染料是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將染料分子引入聚氨酯主鏈或側(cè)鏈上而形成的有色高分子聚合物。它是聚氨酯高分子材料與染料分子在分子水平上的結(jié)合，兼有染料色彩性及聚氨酯的成膜性，是有發(fā)展前景的功能高分子材料。由于染料以化學(xué)鍵與聚氨酯分子鏈相連，水性聚氨酯基高分子染料具有優(yōu)良的耐溶劑性及耐迀移性。此外，水性聚氨酯基高分子染料分子尺寸大，化學(xué)穩(wěn)定性好，不易被皮膚所吸收，具有安全低毒等特性，可廣泛用作紡織品粘合劑、著色劑、固色劑、整理劑等，具有良好的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。
[0003]但是，親水性擴(kuò)鏈劑的引入和線性分子鏈結(jié)構(gòu)使聚氨酯耐水性不佳，嚴(yán)重限制了其應(yīng)用范圍。另外普通水性聚氨酯基高分子染料處理到織物上后依然需要經(jīng)過(guò)高溫焙烘以達(dá)到固色的目的，這不僅影響織物的力學(xué)性能、服用性能等，而且消耗大量能源，不符合綠色環(huán)保、節(jié)能減排的理念要求。
[0004]傳統(tǒng)聚氨酯一般是由二異或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物反應(yīng)而得。但是異氰酸酯本身具有毒性很大且對(duì)環(huán)境條件敏感，對(duì)人體與環(huán)境危害大。非異氰酸酯聚氨酯不僅在制備過(guò)程中不使用高毒性和濕敏性物質(zhì)的多異氰酸酯，而且從分子結(jié)構(gòu)上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)聚氨酯中的弱鍵結(jié)構(gòu)，耐化學(xué)性、耐水解性以及抗?jié)B透性均比較優(yōu)異。隨著“清潔生產(chǎn)工藝”的提倡，非異氰酸酯聚氨酯有著廣闊的應(yīng)用前景，降低其生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化工藝迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明以硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑為封端劑，采用非異氰酸酯路線，制備一種室溫固化水性聚氨酯基高分子染料，以改善普通水性聚氨酯基高分子染料耐水性、熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能，用于紡織品涂層或印花，改善紡織品濕摩擦牢度。具體工藝步驟如下:
[0006]在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的四口燒瓶中加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)30-50%環(huán)碳酸酯，然后滴加物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)10-30%多元胺化合物、1-2滴三乙胺催化劑，于65-80°C下反5-10h，加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)5-15%染料發(fā)色體，并在65_80°C下反5_10h，降溫至25-30°C加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)10-30%偶聯(lián)劑，反應(yīng)5-10h，最后加入去離子水，高速乳化0.5-lh，再在1000-3000rpm轉(zhuǎn)速下離心分離10_30min，除去未反應(yīng)的染料發(fā)色體，制得固含量約30-50%室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料分散液；
[0007]將20_40被％室溫固化非異氰酸酯聚氨酯基高分子染料分散液、10_30wt%增稠劑PFL、30-70wt%去離子水混合均勻，對(duì)棉織物進(jìn)行涂層或印花，室溫干燥6-24h。
[0008]所述環(huán)碳酸酯為為端基含二或多環(huán)碳酸酯低聚物。
[0009]所述多元胺化合物為乙二胺雙-2-羥基丙磺酸鈉、2，4- 二氨基苯磺酸鈉。
[0010]所述染料發(fā)色體為含二氨基的染料發(fā)色體，例如1，4- 二氨基蒽醌、1，5- 二氨基蒽醌、1，8-二氨基蒽醌的一種。
[0011 ] 所述偶聯(lián)劑為含有氨基或環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，例如γ -氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、4-氨基苯磺酰二(十二苯磺酰)鈦酸異丙酯等。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0013]實(shí)施例一:
[0014]在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的四口燒瓶中加入4mmol 二元環(huán)碳酸酯，然后滴加2mmol乙二胺雙_2_羥基丙磺酸鈉、2滴催化劑三乙胺70°C下反10h，加入Immoll, 4- 二氨基蒽醌料發(fā)色體70°C下反5h，降溫至30°C后加入2mmol γ -氨丙基三乙氧基娃燒偶聯(lián)劑，反應(yīng)5h，最后加入一定量去離子水，高速乳化0.5h，再在3000rpm轉(zhuǎn)速下離心分離30min，除去未反應(yīng)的染料母體，制得固含量約30%室溫固化非異氰酸酯聚氨酯基高分子染料分散液。
[0015]將20被％室溫固化非異氰酸酯聚氨酯基高分子染料分散液、20wt%增稠劑PFL、60wt%去離子水混合均勻，對(duì)棉織物進(jìn)行印花，室溫干燥12h。
[0016]實(shí)施例二:
[0017]在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的四口燒瓶中加入4mmol 二元環(huán)碳酸酯，然后滴加Immol 2，4-二氨基苯磺酸鈉、2滴催化劑三乙胺70°(:下反1011，加入2111111011，8- 二氨基蒽醌料發(fā)色體70°C下反5h，降溫至30°C后加入2mmol 4-氨基苯磺酰二(十二苯磺酰)鈦酸異丙酯，反應(yīng)5h，最后加入一定量去離子水，高速乳化0.5h，再在3000rpm轉(zhuǎn)速下離心分離30min，除去未反應(yīng)的染料母體，制得固含量約50 %室溫固化非異氰酸酯聚氨酯基高分子染料分散液。
[0018]將40被％室溫固化非異氰酸酯聚氨酯基高分子染料分散液、1wt %增稠劑PFL、50wt%去離子水混合均勻，對(duì)棉織物進(jìn)行涂層，室溫干燥12h。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征是采用以下工藝步驟: (1)在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的四口燒瓶中加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)30-50%環(huán)碳酸酯，然后滴加物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)10-30%多元胺化合物、1-2滴三乙胺催化劑，于65-80°C下反5-10h，加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)5-15%染料發(fā)色體，并在65_80°C下反5_10h，降溫至25-30°C加入物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)10-30%偶聯(lián)劑，反應(yīng)5-10h，最后加入去離子水，高速乳化0.5-lh，再在1000-3000rpm轉(zhuǎn)速下離心分離10_30min，除去未反應(yīng)的染料發(fā)色體，制得固含量約30-50%室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料分散液； (2)將20-40被％室溫固化非異氰酸酯聚氨酯基高分子染料分散液、10-30wt%增稠劑PFL、30-70wt %去離子水混合均勻，對(duì)棉織物進(jìn)行涂層或印花，室溫干燥6-12h。2.如權(quán)利要求1所述的一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述環(huán)碳酸酯為為端基含二或多環(huán)碳酸酯低聚物。3.如權(quán)利要求1所述的一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述多元胺化合物為乙二胺雙-2-羥基丙磺酸鈉、2，4- 二氨基苯磺酸鈉。4.如權(quán)利要求1所述的一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述染料發(fā)色體為含二氨基的染料發(fā)色體，例如1，4- 二氨基蒽醌、1，5- 二氨基蒽醌、1，8- 二氨基蒽醌的一種。5.如權(quán)利要求1所述的一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑為含有氨基或環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，例如T -氨丙基三乙氧基硅烷、T -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、4-氨基苯磺酰二(十二苯磺酰)鈦酸異丙酯等。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料的制備方法，屬于紡織化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)環(huán)碳酸酯低聚物和親水性多元胺開環(huán)反應(yīng)，制備非異氰酸酯水性聚氨酯；再將含有氨基的染料母體為發(fā)色體引入聚氨酯分子鏈，并以硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑為封端劑，制得室溫固化非異氰酸酯水性聚氨酯基高分子染料。該制備方法程綠色環(huán)保，而且改善了普通水性聚氨酯基高分子染料耐水性、熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能，其涂層或印花織物水洗、干濕摩擦牢度達(dá)4-5級(jí)以上。
【IPC分類】D06P1/52, C09B69/10, C08G71/04
【公開號(hào)】CN105219125
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510702930
【發(fā)明人】王潮霞, 冒海燕, 趙彩云, 殷允杰, 陳坤琳
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日