一种绿色印染助剂及其制备方法与流程

文档序号:15177779发布日期:2018-08-14 18:38阅读:187来源:国知局
本发明涉及印染助剂
技术领域
,尤其涉及一种绿色印染助剂及其制备方法。
背景技术
:近年来,随着纺织业的快速发展,染料化学品的需求越来越大,染料行业与纺织业的相互依托意味着中国染料行业有着巨大的市场前景。纺织品在制备过程中涉及印染处理的工艺,而染色牢度差的纺织品在碰到水、汗渍、日晒、唾液或物理摩擦时,染料容易脱落和褪色,影响美观,且脱落的染料分子或重金属离子可能通过皮肤被人体吸收而对人们的健康造成威胁。因而印染工艺中常常采用添加印染助剂的方法来提高染色的效果、增加色牢度。印染助剂是在织物印花和染色的过程中所使用的助剂,能够提高印花和染色的效果,其包括印花助剂和染色助剂,印花助剂包括粘合剂、增稠剂、交联剂、乳化剂、柔软剂、扩散剂和消泡剂等,染色助剂包括匀染剂、固色剂、分散剂、荧光增白剂和柔顺剂等。印染助剂是化学表面活性剂最重要的应用领域之一。80%-83%的印染助剂属于表面活性剂。由于化学表面活性剂基团简单,导致每一种表面活性剂所起的作用单一,因此印染各工序均往往会使用多达十几种表面活性剂,而且添加量较大,增加了成本,另外,化学印染助剂难于被生物降解,易破坏生态系统和污染地表地下水,其对环境的影响较大,且本身往往存在健康毒性,使很多印染助剂落入“绿色壁垒”限制范畴。现有技术中已经有多种新型印染助剂,但这些印染助剂都存在性能单一且不易耐酸、碱、氧化剂和高温,增色、护色性能不够理想,色牢度不够,易褪色,对皮肤有刺激性等缺陷。因此,开发一种匀色效果显著、色牢度高,增色护色性能优异,耐化学稳定性好、性能多样化,对环境和人体健康无毒害作用的绿色印染助剂势在必行。技术实现要素:为了克服现有技术中的缺陷,本发明提供一种绿色印染助剂及其制备方法,该制备方法工艺简单易行,原料易得,价格低廉,对设备和反应条件要求不高,适合大规模生产;通过所述制备方法制备得到的绿色助剂克服了现有技术中印染助剂成本较高、化学稳定性和耐高温性能差,色牢度低、手感不好,易褪色,对皮肤有刺激性,对环境危害大,使用量大,功能单一等技术问题,具有染色匀色效果显著、色牢度高、耐酸碱性能好、手感佳、不易褪色、对人体皮肤无刺激的特点,且其具有自降解能力,使用安全绿色环保。为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是,一种绿色印染助剂,由如下重量份的各成分制成:烷基糖苷改性氨基硅油15-25份、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物5-10份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5-10份。优选地,所述烷基糖苷改性氨基硅油的制备方法,包括如下步骤:1)将六甲基环三硅氮烷溶于有机溶剂中形成溶液,再向其中加入2-甲氧基乙氧基甲基氯,在40-60℃下搅拌反应6-8小时,后旋蒸除去溶剂,并用乙醚洗涤产物4-6次,得到季铵化六甲基环三硅氮烷;2)将季铵化六甲基环三硅氮烷、六甲基环三硅氧烷加入装有冷凝管、分液漏斗、温度计及氮气保护装置的四口烧瓶中,密封装置后充氮气并升温至90-95℃,加入催化剂和水,待粘度有所提高后,搅拌并升温至105-110℃,再搅拌反应6-8小时,后加入1,3-二(3-缩水丙基)-1,1,3,3-四二硅氧烷,继续反应1-2h后,加入适量乙酸,将其ph调至6-7,继续升温至120-140℃蒸馏除去小分子,即得端环氧基氨基硅油;3)将经过步骤1)制备得到的端环氧基氨基硅油、烷基糖苷溶于高沸点溶剂中,并向其中加入质量分数为2%的三氟化硼乙醚溶液,在60-80℃下搅拌反应4-6小时,后旋蒸除去溶剂。优选地,步骤1)中所述六甲基环三硅氮烷、有机溶剂、2-甲氧基乙氧基甲基氯的质量比为1:(10-15):(3.5-4)。较佳地,所述有机溶剂选自异丙醇、丙酮、丙二醇甲醚中的一种或几种。优选地,步骤2)中所述季铵化六甲基环三硅氮烷、六甲基环三硅氧烷、催化剂、水、1,3-二(3-缩水丙基)-1,1,3,3-四二硅氧烷的质量比为100:100:(0.2-0.5):(0.1-0.3):(0.2-0.4)。较佳地,所述催化剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。较佳地,步骤3)中所述端环氧基氨基硅油、烷基糖苷、高沸点溶剂、三氟化硼乙醚溶液的质量比为(80-100):1:(150-200):(10-20)。较佳地,所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。优选地,所述硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物的制备方法,包括如下步骤:将三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷、4-(乙烯基氧基)苯磺酰胺、丙烯酸、乳化剂、引发剂溶于n-甲基吡咯烷酮中,在60-65℃氮气或惰性气体氛围下搅拌反应1-2小时,后在乙醇中沉出,并置于真空干燥箱中75-85℃下烘10-15小时。较佳地,所述三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷、4-(乙烯基氧基)苯磺酰胺、丙烯酸、乳化剂、引发剂、n-甲基吡咯烷酮的质量比为1:1:1:(0.01-0.03):(0.01-0.03)):(8-12)。较佳地,所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种。较佳地,所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、聚氧丙烯聚乙烯甘油醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。较佳地,所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种或几种。优选地,所述绿色印染助剂的制备方法,包括如下步骤:按比例将烷基糖苷改性氨基硅油、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合均匀后,在50-60℃下搅拌3-4小时,得到绿色印染助剂成品。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1)本发明提供的绿色印染助剂的制备方法,工艺简单易行,原料易得,价格低廉,对设备和反应条件要求不高,适合大规模生产。2)本发明提供的绿色印染助剂,克服了现有技术中印染助剂成本较高、化学稳定性和耐高温性能差,色牢度低、手感不好,易褪色,对皮肤有刺激性,对环境危害大,使用量大,功能单一等技术问题,具有染色匀色效果显著、色牢度高、耐酸碱性能好、手感佳、不易褪色、对人体皮肤无刺激的特点,且其具有自降解能力,使用安全绿色环保。3)本发明提供的绿色印染助剂,同时具有增稠剂、柔软剂、匀染剂、精炼剂、固色剂、粘合剂等印染助剂的功能,减少了助剂使用量,降低了成本,减少了环境污染,且其具有自降解能力,绿色环保。具体实施方式为了使本
技术领域
人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂,下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。本发明下述实施例中所使用的购自上海泉昕进出口贸易有限公司。实施例1一种绿色印染助剂,由如下重量份的各成分制成:烷基糖苷改性氨基硅油15份、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份。所述烷基糖苷改性氨基硅油的制备方法,包括如下步骤:1)将六甲基环三硅氮烷100g溶于异丙醇1000g中形成溶液,再向其中加入2-甲氧基乙氧基甲基氯350g,在40℃下搅拌反应6小时,后旋蒸除去溶剂,并用乙醚洗涤产物4次,得到季铵化六甲基环三硅氮烷;2)将季铵化六甲基环三硅氮烷100g、六甲基环三硅氧烷100g加入装有冷凝管、分液漏斗、温度计及氮气保护装置的四口烧瓶中,密封装置后充氮气并升温至90℃,加入氢氧化钾0.2g和水0.1g,待粘度有所提高后,搅拌并升温至105℃,再搅拌反应6小时,后加入1,3-二(3-缩水丙基)-1,1,3,3-四二硅氧烷0.2g,继续反应1h后,加入适量乙酸,将其ph调至6,继续升温至120℃蒸馏除去小分子,即得端环氧基氨基硅油;3)将经过步骤1)制备得到的端环氧基氨基硅油80g、烷基糖苷1g溶于二甲亚砜150g中,并向其中加入质量分数为2%的三氟化硼乙醚溶液10g,在60℃下搅拌反应4小时,后旋蒸除去溶剂。所述硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物的制备方法,包括如下步骤:将三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷10g、4-(乙烯基氧基)苯磺酰胺10g、丙烯酸10g、十二烷基苯磺酸钠0.1g、偶氮二异丁腈0.1g溶于n-甲基吡咯烷酮80g中,在60℃氮气氛围下搅拌反应1小时,后在乙醇中沉出,并置于真空干燥箱中75℃下烘10小时。所述绿色印染助剂的制备方法,包括如下步骤:按比例将烷基糖苷改性氨基硅油、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合均匀后,在50℃下搅拌3小时,得到绿色印染助剂成品。实施例2一种绿色印染助剂,由如下重量份的各成分制成:烷基糖苷改性氨基硅油17份、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物7份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠7份。所述烷基糖苷改性氨基硅油的制备方法,包括如下步骤:1)将六甲基环三硅氮烷100g溶于丙酮1100g中形成溶液,再向其中加入2-甲氧基乙氧基甲基氯370g,在45℃下搅拌反应6.5小时,后旋蒸除去溶剂,并用乙醚洗涤产物5次,得到季铵化六甲基环三硅氮烷;2)将季铵化六甲基环三硅氮烷100g、六甲基环三硅氧烷100g加入装有冷凝管、分液漏斗、温度计及氮气保护装置的四口烧瓶中,密封装置后充氮气并升温至92℃,加入氢氧化钠0.3g和水0.15g,待粘度有所提高后,搅拌并升温至107℃,再搅拌反应6.5小时,后加入1,3-二(3-缩水丙基)-1,1,3,3-四二硅氧烷0.25g,继续反应1.2h后,加入适量乙酸,将其ph调至6.5,继续升温至125℃蒸馏除去小分子,即得端环氧基氨基硅油;3)将经过步骤1)制备得到的端环氧基氨基硅油85g、烷基糖苷1g溶于n,n-二甲基甲酰胺170g中,并向其中加入质量分数为2%的三氟化硼乙醚溶液13g,在65℃下搅拌反应4.5小时,后旋蒸除去溶剂。所述硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物的制备方法,包括如下步骤:将三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷10g、4-(乙烯基氧基)苯磺酰胺10g、丙烯酸10g、聚氧丙烯聚乙烯甘油醚0.15g、偶氮二异庚腈0.15g溶于n-甲基吡咯烷酮95g中,在62℃氦气氛围下搅拌反应1.4小时,后在乙醇中沉出,并置于真空干燥箱中79℃下烘12小时。所述绿色印染助剂的制备方法,包括如下步骤:按比例将烷基糖苷改性氨基硅油、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合均匀后,在53℃下搅拌3.3小时,得到绿色印染助剂成品。实施例3一种绿色印染助剂,由如下重量份的各成分制成:烷基糖苷改性氨基硅油20份、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物8份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠7份。所述烷基糖苷改性氨基硅油的制备方法,包括如下步骤:1)将六甲基环三硅氮烷100g溶于丙二醇甲醚1300g中形成溶液,再向其中加入2-甲氧基乙氧基甲基氯380g,在50℃下搅拌反应7小时,后旋蒸除去溶剂,并用乙醚洗涤产物5次,得到季铵化六甲基环三硅氮烷;2)将季铵化六甲基环三硅氮烷100g、六甲基环三硅氧烷100g加入装有冷凝管、分液漏斗、温度计及氮气保护装置的四口烧瓶中,密封装置后充氮气并升温至93℃,加入碳酸钾0.3g和水0.2g,待粘度有所提高后,搅拌并升温至108℃,再搅拌反应7小时,后加入1,3-二(3-缩水丙基)-1,1,3,3-四二硅氧烷0.3g,继续反应1.5h后,加入适量乙酸,将其ph调至7,继续升温至130℃蒸馏除去小分子,即得端环氧基氨基硅油;3)将经过步骤1)制备得到的端环氧基氨基硅油90g、烷基糖苷1g溶于n-甲基吡咯烷酮175g中,并向其中加入质量分数为2%的三氟化硼乙醚溶液15g,在70℃下搅拌反应5小时,后旋蒸除去溶剂。所述硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物的制备方法,包括如下步骤:将三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷10g、4-(乙烯基氧基)苯磺酰胺10g、丙烯酸10g、壬基酚聚氧乙烯醚0.2g、偶氮二异丁腈0.2g溶于n-甲基吡咯烷酮100g中,在63℃氖气氛围下搅拌反应1.6小时,后在乙醇中沉出,并置于真空干燥箱中80℃下烘13.5小时。所述绿色印染助剂的制备方法,包括如下步骤:按比例将烷基糖苷改性氨基硅油、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合均匀后,在57℃下搅拌3.6小时,得到绿色印染助剂成品。实施例4一种绿色印染助剂,由如下重量份的各成分制成:烷基糖苷改性氨基硅油23份、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物8份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠9份。所述烷基糖苷改性氨基硅油的制备方法,包括如下步骤:1)将六甲基环三硅氮烷100g溶于异丙醇1400g中形成溶液,再向其中加入2-甲氧基乙氧基甲基氯390g,在55℃下搅拌反应7.5小时,后旋蒸除去溶剂,并用乙醚洗涤产物6次,得到季铵化六甲基环三硅氮烷;2)将季铵化六甲基环三硅氮烷100g、六甲基环三硅氧烷100g加入装有冷凝管、分液漏斗、温度计及氮气保护装置的四口烧瓶中,密封装置后充氮气并升温至94℃,加入碳酸钠0.4g和水0.25g,待粘度有所提高后,搅拌并升温至108℃,再搅拌反应7.5小时,后加入1,3-二(3-缩水丙基)-1,1,3,3-四二硅氧烷0.35g,继续反应1.8h后,加入适量乙酸,将其ph调至7,继续升温至135℃蒸馏除去小分子,即得端环氧基氨基硅油;3)将经过步骤1)制备得到的端环氧基氨基硅油95g、烷基糖苷1g溶于二甲亚砜190g中,并向其中加入质量分数为2%的三氟化硼乙醚溶液18g,在75℃下搅拌反应5.5小时,后旋蒸除去溶剂。所述硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物的制备方法,包括如下步骤:将三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷10g、4-(乙烯基氧基)苯磺酰胺10g、丙烯酸10g、聚氧丙烯聚乙烯甘油醚0.25g、偶氮二异庚腈0.25g溶于n-甲基吡咯烷酮110g中,在65℃氩气氛围下搅拌反应1.9小时,后在乙醇中沉出,并置于真空干燥箱中84℃下烘14小时。所述绿色印染助剂的制备方法,包括如下步骤:按比例将烷基糖苷改性氨基硅油、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合均匀后,在58℃下搅拌3.9小时,得到绿色印染助剂成品。实施例5一种绿色印染助剂,由如下重量份的各成分制成:烷基糖苷改性氨基硅油25份、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物10份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10份。所述烷基糖苷改性氨基硅油的制备方法,包括如下步骤:1)将六甲基环三硅氮烷100g溶于丙二醇甲醚1500g中形成溶液,再向其中加入2-甲氧基乙氧基甲基氯400g,在60℃下搅拌反应8小时,后旋蒸除去溶剂,并用乙醚洗涤产物6次,得到季铵化六甲基环三硅氮烷;2)将季铵化六甲基环三硅氮烷100g、六甲基环三硅氧烷100g加入装有冷凝管、分液漏斗、温度计及氮气保护装置的四口烧瓶中,密封装置后充氮气并升温至95℃,加入氢氧化钠0.5g和水0.3g,待粘度有所提高后,搅拌并升温至110℃,再搅拌反应8小时,后加入1,3-二(3-缩水丙基)-1,1,3,3-四二硅氧烷0.4g,继续反应2h后,加入适量乙酸,将其ph调至7,继续升温至140℃蒸馏除去小分子,即得端环氧基氨基硅油;3)将经过步骤1)制备得到的端环氧基氨基硅油100g、烷基糖苷1g溶于二甲亚砜200g中,并向其中加入质量分数为2%的三氟化硼乙醚溶液20g,在80℃下搅拌反应6小时,后旋蒸除去溶剂。所述硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物的制备方法,包括如下步骤:将三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷10g、4-(乙烯基氧基)苯磺酰胺10g、丙烯酸10g、壬基酚聚氧乙烯醚0.3g、偶氮二异庚腈0.3g溶于n-甲基吡咯烷酮120g中,在65℃氮气氛围下搅拌反应2小时,后在乙醇中沉出,并置于真空干燥箱中85℃下烘15小时。所述绿色印染助剂的制备方法,包括如下步骤:按比例将烷基糖苷改性氨基硅油、硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合均匀后,在60℃下搅拌4小时,得到绿色印染助剂成品。对比例1本例提供一种印染助剂,其原料及其制备方法同实施例1,不同之处在于没有添加烷基糖苷改性氨基硅油。对比例2本例提供一种印染助剂,其原料及其制备方法同实施例1,不同之处在于没有添加硅烷基苯磺酰胺-丙烯酸类共聚物。对比例3本例提供印染助剂,其原料及其制备方法同实施例1,不同之处在于没有添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。对比例4本例提供印染助剂,其原料及其制备方法同中国发明专利cn104060481b实施例1。对上述实施例1-5以及对比例1-4所得印染助剂样品进行测试,测试结果见表1,润湿性测试方法参考:顾玉兰,常见印染助剂的快速检测,印染,2010(11),38-40,其他测试参考中国发明专利cn103030814b。表1印染助剂性能检测结果项目润湿时间(s)耐洗色牢(级)稳定性(100℃)手感实施例1454澄清透明,稳定蓬松爽滑实施例2404澄清透明,稳定蓬松爽滑实施例3355澄清透明,稳定蓬松爽滑实施例4315澄清透明,稳定蓬松爽滑实施例5285澄清透明,稳定蓬松爽滑对比例1593微浊,稳定布面干蓬松软对比例2573微浊,稳定布面干蓬松软对比例3523澄清透明,稳定蓬松爽滑对比例41202微浊,不稳定布面干蓬松软从表1可见,本发明实施例公开的绿色印染助剂,与现有技术中的印染助剂相比,润湿性能更好,耐色牢度级别更高,稳定性和手感更佳。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1