专利名称：微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其合成方法
技术领域：
本发明涉及一种固色剂及其合成方法，特别是一种微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其合成方法。
背景技术：
棉纤维作为一类纤维素结构的织物纤维之一，因其自身在服用方面具有良好的吸湿型、保暖性及柔软的手感，且清洁保健和可降解回收利用等优点，而广受人们青睐；同时， 生活中人们对衣着织物有着不同色彩的需要，由此要对织物进行染色。用于棉纤维染色的染料主要有还原染料、直接染料、硫化染料及活性染料等，但染料与纤维间的作用力较弱及利用率不高等因素致使染料的染色牢度不够理想，需用固色剂进行固色。聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)固色剂作为一类较为理想的季铵盐聚阳离子型无醛固色剂，由于其分子链单元结构与棉纤维纤维素结构的相似特点而可能具有较为紧密的分子间力作用，致其在棉纤维上应具有良好的固色性能，可应用于棉纤维上各种染料的固色。PDMDAAC固色机理是通过结构中的季铵盐阳离子与染料结构中的阴离子以离子键相结合而形成色淀以达到固色目的，但因其与染料的离子键作用及与棉织物纤维间的范德华力作用在摩擦等外力的作用下容易受到破坏，致摩擦牢度尤其是湿摩擦牢度仍不够理想。文献1研究了一系列微交联型阳离子型固色剂(其结构为二烯丙基按盐酸盐与三烯丙基按盐酸盐的共聚物)的固色性能，研究表明，通过微交联的方式将聚阳离子型固色剂的线性结构变为类平面的网状结构，则可以扩大染料与固色剂间的作用范围，从而有利于进一步提高其固色性能，但没有涉及目前常用的聚季铵盐阳离子型固色剂PDMDAAC的微交联化改性问题，同时也没有涉及到其结构控制及相对分子质量(特征粘度)控制等对其性能影响的关键性问题[Iwata M, Saka T, Ikeda T, and Kondo N. Production of di- and tri allylamine copolymer [P], JP 61 130 317，1986-06-18]；同时，文献 2 也表明，作为树脂型固色剂的其中之一，PDMDAAC固色剂的固色性能与其相对分子质量(特征粘度)大小有着密切的关系，且特定特征粘度大小范围内(0.2Γ0. 47 dL/g)的PDMDAAC 固色剂可表现出较为突出的固色性能，但文中没有涉及其微交联结构改性等问题[仇Y K, Zhang Y J. Molecular-weight-controlled Synthesis and dye-fixing properties of poly(dimethyldiallylammonium chloride) [J]· Journal of Vinyl and Additive Technology, 2010 16 (4):277 283]。
发明内容
本发明的目的在于针对PDMDAAC固色剂目前存在的这些不足或弱点，进一步设计将交联性单体三烯丙基甲基氯化铵(TAMAC)与单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚， 并通过控制产物的结构特点及相对分子质量(特征粘度)大小，从而获得了一种相对分子质量及结构均受控的微交联共聚改性PDMDAAC固色剂及其合成方法，为印染工业领域提供一类使干摩擦牢度及湿摩擦牢度均得到提高的新型聚季铵盐高技术新固色剂产品，其反应方程式如式所示。
权利要求
1.一种微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于所述固色剂按以下步骤制备步骤1，取交联性单体TAMAC和基准单体DMDAAC加入到反应器中并配成初始单体溶液；步骤2，向反应器中充氮，将引发剂过硫酸铵APS配成稀溶液后加入到恒压漏斗中； 步骤3，升温，搅拌下均勻滴加引发剂过硫酸铵APS稀溶液，滴完后保持温度继续反应；步骤4，升温后并熟化，得到目标产物微交联PDMDAAC改性固色剂。
2.根据权利要求1所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于步骤1中所述的TAMAC单体与DMDAAC单体的摩尔比为1/99飞/95，所述的初始单体溶液质量分数为；35%-50% ；所述的交联性单体TAMAC通过如下方法制成以丙酮为溶剂，将摩尔比为1:1的甲基二烯丙基胺与氯丙烯于30°C反应M h制得。
3.根据权利要求1所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于步骤2中所述的引发剂过硫酸铵APS为总单体质量的4%-11%，所述的引发剂过硫酸铵APS 稀溶液浓度为0. 1-0. 3g/ml。
4.根据权利要求1所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于步骤3中所述的反应温度为60-70°C，所述的滴加时间为2-3 h，所述的反应时间为3-4h。
5.根据权利要求1所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂，其特征在于步骤4中所述的反应温度为75-85°C，所述的熟化时间> 池，所述的产物微交联PDMDAAC 改性固色剂特征粘度值为0. 10-1. 00 dL/g，结构中交联性结构单元TAMAC与基准结构单元 DMDAAC的摩尔含量比为1/99 5/95。
6.一种微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂合成方法，其特征在于所述方法按以下步骤进行步骤a，取交联性单体TAMAC和基准单体DMDAAC加入到反应器中并配成初始单体溶液；步骤b，向反应器中充氮，将引发剂过硫酸铵APS配成稀溶液后加入到恒压漏斗中； 步骤c，升温，搅拌下均勻滴加引发剂过硫酸铵APS稀溶液，滴完后保持温度继续反应；步骤d，升温后并熟化，得到目标产物微交联PDMDAAC改性固色剂。
7.根据权利要求6所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂合成方法，其特征在于步骤a中所述的TAMAC单体与DMDAAC单体的摩尔比为1/99飞/95，所述的初始单体溶液质量分数为35%-50% ；所述的交联性单体TAMAC通过如下方法制成以丙酮为溶剂，将摩尔比为1 1的甲基二烯丙基胺与氯丙烯于30°C反应M h制得。
8.根据权利要求6所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂合成方法，其特征在于步骤b中所述的引发剂过硫酸铵APS为总单体质量的4%-11%，所述的引发< 剂过硫酸铵APS稀溶液浓度为0. 1-0. 3g/ml。
9.根据权利要求6所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂合成方法，其特征在于步骤c中所述的反应温度为60-70°C，所述的滴加时间为2-3 h，所述的反应时间为 3-4 h0
10.根据权利要求6所述的微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂合成方法， 其特征在于步骤d中所述的反应温度为75-85°C，所述的熟化时间> 池。
全文摘要
本发明涉及一种微交联型聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂及其合成方法,针对PDMDAAC固色剂目前存在的不足或弱点，将交联性单体三烯丙基甲基氯化铵(TAMAC)与单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚，并通过控制产物的结构特点及相对分子质量(特征粘度)大小，从而获得了一种相对分子质量及结构均受控的微交联共聚改性PDMDAAC固色剂及其合成方法，为印染工业领域提供一类使干摩擦牢度及湿摩擦牢度均得到提高的新型聚季铵盐高技术新固色剂产品，本发明固色剂产品具有以下特点特定的特征粘度值范围(0.10-1.00dL/g)、良好的固色性能；其结构中交联性结构单元TAMAC与基准结构单元DMDAAC的摩尔含量比有效控制在1/99~5/95。
文档编号C08F226/02GK102504103SQ20111037096
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者余义开, 张跃军 申请人:南京理工大学