一种阳离子型直接染料及其制备方法

专利名称：一种阳离子型直接染料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种染料及其制备方法，特别是一种阳离子型直接染料以及制 备方法。
背景技术：
目前市场上的染料以染纤维织物的产品为主，多数是对不同的布料进行着 色，如用阳离子染料染腈纶，用分散染料染涤纶，用直接染料、酸性染料染羊 毛、活性染料、硫化染料或者还原染料染棉布、粘胶等等。其中有一部分的直 接染料、酸性染料、碱性染料、少量还原染料和硫化还原染料可以用来对纸张 进行着色。但是这些染料在应用方面各有不足直接染料虽然牢度较好，但是 上色率不高，需要加入各种助剂进行促染和固色；酸性染料的上色率更低，一 般用于纸张的表面着色；碱性染料上色率较高，但是牢度很差，尤其是耐日晒 牢度。
阳离子型直接染料是适用于造纸工业的新品种，分子结构中既具有直接染 料一样的长平面分子结构，又用碱性染料中的阳离子基团取代了直接染料中结 合的离子如磺酸根，这样一来就使得阳离子型直接染料具备了直接染料和碱性 染料的特点这些阳离子基团可以和纸浆中的阴离子产生盐键结合，提高染料 的上色率，而分子中的长平面结构可以赋予染料更好的牢度性能，因而可以获 得更优异的应用性能。如果这些阳离子型直接染料既可以用于纤维织物的染色， 又可以用在纸张上，而且具有优异的性能，那么无疑是对染料行业一个新贡献。

发明内容
本发明所要解决的技术问题第一方面在于提出一种阳离子型直接染料。该 阳离子型直接染料既可以用于聚丙烯腈纤维、改性涤纶、阳离子可染尼龙的染 色，也可以用于纸张的着色，具有较高的上色率和优异的牢度性能，是一种应 用领域广泛的新染料。本发明所要解决的技术问题第二方面在于提出上述阳离子型直接染料的制 备方法。
作为本发明第一方面的阳离子型直接染料，具有以下化学结构通式(I ):
丫R1 c i)
式中
R！为一H、 一CH3、 一CH2CH3、 一Cl、 一OCH3、 一COOCH3、 一OCH2CH3、
—CN
R2为一CH3、 ~CH2CH3、 一CH2CH2CONH2、 一CH (CH3) CH2CH2CONH2
R3为一H、 一CH3
Rt为一H、 一CH3
X—为 一元、二元、多元酸根，
n为自然数l一4。
上述一元、二元、多元酸根优选为Cl—、 Br—、 I—、 H2P04_、 CH3COO—、草
酸根、乳酸根。更优选为H2Por。
n为自然数优选为l和2。
作为本发明第二方面的上述化学结构通式(I )的阳离子型直接染料可以 通过以下方法制备而成是将化学通式(II)的化合物
<formula>formula see original document page 6</formula><formula>formula see original document page 7</formula>
(II)
加入化学通式(III)的化合物
<formula>formula see original document page 7</formula>
(III)
中，在有机溶剂及酸存在的条件下进行縮合反应得到；反应温度为20—82.5t:，
其中化学通式(n)的化合物与化学通式(in)的化合物之间摩尔比为i: o.95
1: 1.05。
在本发明制备方法的一个优选例中，有机溶剂优选为醇类溶剂。更优选为 异丙醇。
在本发明制备方法的一个优选例中，所述酸为无机酸或有机酸，所述无机 酸优选为磷酸，有机酸优选为醋酸、甲酸、乳酸、羟基乙酸等中的一种。
在本发明置备方法的一个优选例中，反应温度优选为50-82. 5'C。 本发明的特点是产品制备简单，直接进行縮合反应即可，而且得到的染料用 途广泛，在纸张上的上色率很高，可以用于漂白纸和非漂白纸的着色，呈现鲜 艳的色光，也可以用于聚丙烯腈、改性涤纶、阳离子可染尼龙的染色纤维的着 色，并能与同类染料混用。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式

对本发明进行进一步的描述。下面实施例只是对本发明技术方案的详细描述，不是对本发明技术特征的限制。 实施例1:
在圆底烧瓶中安装搅拌及回流装置，加入80g异丙醇，开启搅拌后缓慢加 入12g
<formula>formula see original document page 8</formula>
搅拌得到均匀悬浮液，在15-20min内把反应液加热到沸腾(80_82.5'0，保 持溶液回流，反应2h，然后冷却到室温(25-30°C)。对生成的沉淀进行过滤， 用异丙醇溶液分多次对滤饼进行洗涤，然后把滤饼烘干、粉碎，得到如下染料
<formula>formula see original document page 8</formula>实施例2:
在圆底烧瓶中安装搅拌及回流装置， 入12g
加入80g异丙醇，开启搅拌后缓慢加<formula>formula see original document page 9</formula>
搅拌得到均匀悬浮液，在15-20min内把反应液加热到沸腾(80 — 82.5。C)，保 持溶液回流，反应2h，然后冷却到室温(25-30'C)。对生成的沉淀进行过滤，
用异丙醇溶液分多次对滤饼进行洗涤，然后把滤饼烘千、粉碎，得到如下染料:
在圆底烧瓶中安装搅拌及回流装置，加入80g异丙醇，开启搅拌后缓慢加 入12g
<formula>formula see original document page 9</formula>
和11.8g的
实施例3:<formula>formula see original document page 10</formula>
搅拌得到均匀悬浮液，在15-20min内把反应液加热到沸腾(80 —82.5°C)，保 持溶液回流，反应2h，然后冷却到室温(25-30°C)。对生成的沉淀进行过滤， 用异丙醇溶液分多次对滤饼进行洗涤，然后把滤饼烘干、粉碎，得到如下染料:
<formula>formula see original document page 10</formula>实施例4:
在圆底烧瓶中安装搅拌及回流装置，加入80g异丙醇，开启搅拌后缓慢加 入12g<formula>formula see original document page 10</formula>
和11.5g的
<formula>formula see original document page 10</formula>搅拌得到均匀悬浮液，在15-20min内把反应液加热到沸腾(80 — 82.5")，保 持溶液回流，反应2h，然后冷却到室温(25-30°C)。对生成的沉淀进行过滤， 用异丙醇溶液分多次对滤饼进行洗涤，然后把滤饼烘干、粉碎，得到如下染料
<formula>formula see original document page 11</formula>
实施例5:
在圆底烧瓶中安装搅拌及回流装置，加入80g异丙醇，开启搅拌后缓慢加 入12g
<formula>formula see original document page 11</formula>和10.7g的
<formula>formula see original document page 11</formula>
搅拌得到均匀悬浮液，在15-20min内把反应液加热到沸腾(80—82.5'C)，保 持溶液回流，反应2h，然后冷却到室温(25-30°C)。对生成的沉淀进行过滤， 用异丙醇溶液分多次对滤饼进行洗涤，然后把滤饼烘干、粉碎，得到如下染料<formula>formula see original document page 12</formula>
实施例6:
在圆底烧瓶中安装搅拌及回流装置，加入80g异丙醇，开启搅拌后缓慢加 入12g
和12g的
<formula>formula see original document page 12</formula>
搅拌得到均匀悬浮液，在15-20min内把反应液加热到沸腾(80 — 82.5°C)，保 持溶液回流，反应2h，然后冷却到室温(25-30°C)。对生成的沉淀进行过滤， 用异丙醇溶液分多次对滤饼进行洗涤，然后把滤饼烘干、粉碎，得到如下染料:<formula>formula see original document page 13</formula>
实施例7:
在反应瓶中加入40g水和20g醋酸以及12g
CH，
、N
搅拌升温至产品溶解，然后降到室温，加入10g<formula>formula see original document page 13</formula>在25-30。C的条件下保温反应20-24h，然后加入醋酸和水使生成的染料溶i 并调节产品的强度，对染料进行标准化，得到如下结构的阳离子染料
<formula>formula see original document page 13</formula>
权利要求
1.阳离子型直接染料，具有以下化学结构通式(I)式中R1为-H、-CH3、-CH2CH3、-Cl、-OCH3、-COOCH3、-OCH2CH3、-CN；R2为-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CONH2、-CH(CH3)CH2CH2CONH2；R3为-H、-CH3；R4为-H、-CH3；X-为一元、二元、多元酸根；n为自然数1-4。
2. 如权利要求1所述的阳离子型直接染料，其特征在于，所述的一元、二元、多元酸根为cr、 Br—、 r、 h2po4—、 ch3coct、草酸根、乳酸根中的一种。
3. 如权利要求1所述的阳离子型直接染料，其特征在于，所述的n为自然数l 和2。
4. 一种制备如权利要求1所述的阳离子型直接染料的方法，其特征在于是将化 学通式(II)的化合物<formula>formula see original document page 3</formula>(II)加入化学通式(III)的化合物<formula>formula see original document page 3</formula>(III)中，在溶剂及酸存在的条件下进行缩合反应得到。
5. 如权利要求4所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，縮合反应 温度为20 —82.5°C。
6. 如权利要求4所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，縮合反应 温度为50—82.5°C。
7. 如权利要求4所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，化学通式 (II)的化合物与化学通式(III)的化合物之间摩尔比为l: 0.95 1: 1.05。
8. 如权利要求4所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，所述的有 机溶剂为醇类溶剂。
9. 如权利要求4所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，所述的有 机溶剂为异丙醇。
10. 如权利要求4所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，所述酸 为无机酸或有机酸。
11. 如权利要求10所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，所述无 机酸为磷酸。
12. 如权利要求10所述的阳离子型直接染料的制备方法，其特征在于，所述的 有机酸为醋酸、甲酸、乳酸、羟基乙酸中的一种。
13.如权利要求1所述的阳离子型直接染料可以用于纸张的染色或者可以用于 聚丙烯腈纤维的染色或者可以用于改性涤纶的染色或者用于阳离子染料可染尼龙的 染色。
14.如权利要求13所述的应用，所述的阳离子型直接染料单独使用或和同类的染料 进行拼混使用。
全文摘要
本发明提供了一种阳离子型直接染料，具有以下化学结构通式(I)，式中R₁为-H、-CH₃、-CH₂CH₃、-CL、-OCH₃、-COOCH₃、-OCH₂CH₃、-CN，R₂为-CH₃、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CONH₂、-CH(CH₃)CH₂CH₂CONH₂，R₃为-H、-CH₃，R₄为-H、-CH₃，X^-为CL^-、Br^-、I^-、H₂PO₄^-、CH₃COO^-、草酸根、乳酸根等一元二元或者多元酸根，n为自然数1-4。本发明还公开了上述阳离子型直接染料的制备方法。得到的阳离子直接染料用途广泛，特别是在纸张上的上色率很高，可以用于漂白纸和非漂白纸的着色，呈现鲜艳的色光，也可以用于聚丙烯腈纤维、改性涤纶和阳离子染料可染尼龙的着色，并能与同类染料混用。
文档编号D21H21/28GK101280120SQ20081003378
公开日2008年10月8日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者俞伯洪, 汪旭升, 王以丹, 贾颂今 申请人:上海汇友精密化学品有限公司