专利名称：含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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：
本发明涉及一种反应性聚季铵盐阳离子型固色剂及其合成方法，特别是一种含 3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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：
织物纤维包括天然纤维(棉、麻、毛、丝等)和化学纤维(再生纤维、合成纤维等)，随着人们环保意识的增强，环保型天然纤维正越来越受到青睐，而在天然纤维中，棉纤维由于自身在服用性能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性能等优点，而在织物纤维这块大舞台上扮演着重要的角色；棉纤维的主要组成结构为纤维素。为了满足人们对衣着织物不同颜色的需求，因而要对织物进行染色。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，其是以单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)通过自由基聚合而得，具有五元环、六元环等结构，主要为五元环结构。其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，同时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，因而其在棉纤维上应具有良好的固色性能，可应用于棉纤维上直接、硫化、酞腈、偶氮及活性等染料的固色；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。国内外研究者注意到上述情况，针对PDMDAAC固色剂的结构改性方面做了不同程度的研究，如在PDMDAAC结构中引入可以与染料或棉织物中羟基等基团发生反应形成共价键的反应性基团，从而以共价键的形式加强PDMDAAC与棉纤维或染料间的作用联系，则可以有效地提高其固色牢度；具体工作如下
文献 1 [Daniher F A, Aspland J R. Wet fast dyed cellulosic materials[P]. US 4 735 628，1988-4-5]用DMDAAC与N-羟甲基丙烯酰进行共聚，将所得的PDMDAAC共聚改性固色剂对棉织物上某种直接染料固色，结果表明，固色前后耐洗白布沾色牢度由2 3级大大提高至4 5级，这可能是因为此固色剂结构中不但含有与染料阴离子作用结合的阳离子，而且还含有可与棉织物中羟基发生共价交联的羟甲基结构，致其耐洗牢度有所提高。文献 2[Collins G W, Burkinshaw S Μ, Gordon R. Dyeing of textiles [P], US 2001/0054209 Al, 2001-12-27]将烯丙基胺与DMADAAC进行共聚，所得PDMDAAC共聚改性固色剂用于某种活性染料染色的棉织物固色时，结果表明，固色前后耐洗原样褪色牢度及白布沾色牢度均由3级提高至5级(最高级)，因其中亲核性的氨基可与未上染活性染料中的活性氯发生有效共价作用，从而降低了未上染活性染料的水溶性，致其表现出突出的固色性能。
文献3[杨海涛，周向东，董娟等.AM-DMDAAC共聚固色剂的合成及应用[J].印染，2010，(5):10-13, 23.]将丙烯酰胺与DMADAAC进行共聚，所得PDMDAAC共聚改性固色剂用于某种活性染料染色的棉织物固色时，结果表明，其湿摩擦牢度可达3级，干摩擦牢度可达4级，皂洗白布沾色牢度可达4级。虽然国内外文献中对PDMDAAC固色剂的结构改性方面均有一定的研究，但存在以下缺陷
(1)文献1中所涉及的PDMDAAC共聚改性固色剂的弱点是其中的N-羟甲基结构(来源于甲醛与胺的缩合物)在染整过程中可能会分解并释放出对人体有害的甲醛，环保性安全性欠佳；此外，其固色性能方面仅涉及到耐洗白布沾色牢度，而并没有对目前比较关注的干摩擦及湿摩擦等牢度问题进行研究，致其目前应用性能的参考价值有限。(2)文献2其重点分别对相应PDMDAAC共聚改性固色剂在棉织物上染料固色时的耐洗原样褪色及白布沾色等牢度问题进行了较为系统研究，但没有对目前比较关注的干摩擦及湿摩擦等牢度问题进行研究，致其目前应用性能的参考价值有限。(3)文献3研究了一类PDMDAAC共聚改性固色剂的干摩擦及湿摩擦等牢度问题进行研究，但其湿摩擦牢度仅为3级；此外，其固色性能也没有与同类固色剂产品尤其是与未改性的PDMDAAC固色剂等进行横向比较，致使很难客观评价此产品应用性能上的优劣性。(4)文献1，2，3均研究了不同PDMDAAC共聚改性固色剂的合成，但并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。
发明内容
本发明针对PDMDAAC改性固色剂目前存在的这些弱点，设计将反应性单体N，N- 二烯丙基-3-羟基杂氮环丁烷氯化铵(DHAC)与基准单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚，并通过控制产物中结构单元DHAC与DMDAAC的摩尔比例及其相对分子质量(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含反应性基团PDMDAAC改性固色剂及其合成方法(含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团的相对分子质量及结构均受控的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)共聚改性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反应性聚季铵盐高技术新固色剂产品，其反应方程式如式所示。
CH2^=<jH CH=CH2GHiJ=CH GH=CH2
CH2 9 ,C!H2 CH2_^
0Η
CD H AQCDMDAAQ
--CH2~CH-CH-CH2--I-CH2CH-CH-CH2--
LJ JJm III.η
CH2 CH2dH, CH2
An本发明的基本原理依据为
一方面，就分子结构而言，所得含反应性基团的PDMDAAC共聚改性固色剂其结构中的
5反应性基团(DHAC)摩尔含量是影响其固色性能的关键因素。当其中的反应性基团含量过少时，其与棉织物不能形成充分有效的共价作用结合即固色剂与棉织物间的作用不够充分，此时其固色性能增加不大；而其反应性基团含量过多时，可能会破坏固色剂主体结构 PDMDAAC本身具有的与棉纤维在结构上的相似性，从而影响固色剂与棉织物间彼此间的紧密作用联系，也对其固色性能形成负面影响，另外，所得固色剂产品的成本也可能因此提高；因此，其改性固色剂分子结构中的反应性基团含量在一定范围内时其固色性能较好。另一方面，文献与实验研究发现，具有一定特征粘度值的树脂型固色剂可表现出突出的固色性能，由于PDMDAAC共聚改性固色剂是一种树脂型固色剂，其相对分子质量(以特征粘度计)预计与其固色性能有着密切的关联；当相对分子质量过小时，其与染料的作用力较弱， 固色效果较差；而相对分子质量过大时，则容易形成凝胶或沉淀及不易渗入到纤维内部与染料作用，因而会影响其固色效果。因此，控制PDMDAAC共聚改性固色剂相对分子质量在一定范围内则可以提高其固色效果。在合成制备过程中，所得反应性PDMDAAC共聚改性固色剂的结构控制可通过调节聚合反应过程中反应性单体(DHAC)及基准单体(DMDAAC)的摩尔比例来实现；同时，其相对分子质量控制可依据以下理论实现对于自由基聚合而言，其所得聚合物的动力学链长与单体浓度成正比，与引发剂浓度(引发剂用量)的平方根呈反比[潘祖仁.高分子化学 (第三版)[M].北京化学工业出版社，2003: 43，44]；聚合物动力学链长越大，聚合度就越大，其相对分子质量就越大；因此，本发明以此原理为依据，设计通过协同控制反应单体浓度(初始单体质量分数)及引发剂用量等因素来有效控制所得固色剂的相对分子质量大小处在特定特征粘度范围内，同时调节聚合反应过程中反应性单体(DHAC)及基准单体 (DMDAAC)的摩尔比例来实现其结构控制，以获得相应的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂
女口
广 PFt ο实现本发明目的的技术方案为 按照原理依据，设计如下实施步骤
步骤1，取计量的反应性单体DHAC及基准单体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，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂。步骤1中所述的DHAC单体与DMDAAC单体的摩尔比*m(DHAC)/n_AAC) = 1/99 20/80， 所述的初始单体溶液质量分数为40%-55% ；
所述的DHAC通过如下方法制成按摩尔比1:1称取二烯丙基胺和环氧氯丙烷，并加入与反应原料(二烯丙基胺和环氧氯丙烷)相当体积量的去离子水，先在2(T30 °C反应4 h，然后进一步升温至80 °C反应2 h，即可得到DHAC单体水溶液。步骤2中所述的引发剂过硫酸铵APS为总单体质量(DHAC及DMDAAC质量总和)的 1%-5%，所述的引发剂过硫酸铵APS稀溶液浓度为0. 1-0. 3g/ml。步骤3中所述的反应温度为55_65°C，所述的滴加时间为2. 0-3. 0 h，所述的反应时间为3. 0-4. 0 h。步骤4中所述的反应温度为65-75°C，所述的熟化时间为池以上，所述的微交联PDMDAAC改性固色剂特征粘度值为0. 10-1. 00 dL/g，结构中反应性结构单元DHAC与基准结构单元DMDAAC的摩尔含量比为1/99 20/80。与现有技术相比，本发明固色剂产品具有以下特点
(1)所得产品具有特定的特征粘度值范围(0.10-1.00 dL/g)，具有良好的固色性能；
(2)其结构中的反应性结构单元DHAC与基准结构单元DMDAAC的摩尔含量比控制为 1/99 20/80 ；
(3)产品其干摩擦能达到4级以上，其湿摩擦等牢度最好可达到4级，优于国内外市售同类产品0. 5^1级，且其制备工艺及固色性能均具有良好的稳定性，应用前景较好；
(4)本发明所得的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂可直接使用，且其使用方法与现有同类固色剂的使用方法相似，便于其广泛推广应用。
图1是本发明含反应性单元PDMDAAC改性固色剂合成的工艺流程图。图2是实施例1中本发明含反应性单元PDMDAAC改性固色剂的红外光谱图。图3是实施例1中本发明含反应性单元PDMDAAC改性固色剂的核磁共振图。
具体实施例方式下面通过实施例来对本发明作进一步说明，目的在于更好理解本发明的内容。因此，所举之例不限制本发明的保护范围。含反应性基团聚二甲基二烯丙基氯化铵改性固色剂合成方法按以下步骤进行 第一步，取计量的反应性单体DHAC及工业DMDAAC单体(两种单体的摩尔比即m(DIM)/
n(DBAAC) = 1/99^20/80)加入到反应器中并配成质量分数为40%_55%的初始单体溶液；
第二步，向反应器中充氮，称取占总单体质量(DHAC及DMDAAC质量总和)为1%_5%的引发剂过硫酸铵APS并配成0. 1-0. 3g/ml的稀溶液后加入到恒压漏斗中；
第三步，升温至55-65°C，搅拌下均勻滴加引发剂过硫酸铵APS稀溶液，滴加时间为 2. 0-3. 0 h，引发剂溶液滴完后保持55-65°C温度继续反应3. 0-4. 0 h ；
第四步，升温至65-75°C并熟化2 h以上，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂；
第五步，测定上述经熟化的产品特征粘度值以代表其相对分子质量大小。第一步所述的DHAC通过如下方法制成按摩尔比1 1称取二烯丙基胺和环氧氯丙烷，并加入与反应原料(二烯丙基胺和环氧氯丙烷)相当体积量的去离子水，先在2(Γ30 V 反应4 h，然后进一步升温至80 °C反应2 h，即可得到DHAC单体水溶液。实施例1
本发明设计通过协同控制反应单体浓度(初始单体质量分数)及引发剂用量等因素来有效控制含反应性基团PDMDAAC改性固色剂的相对分子质量大小处在特定特征粘度范围内，同时调节聚合反应过程中反应性单体(DHAC)及基准单体(DMDAAC)的摩尔比例来实现其结构控制，而获得相应的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂产品，各实施例中所用的 DHAC通过上述方法制成，具体步骤如下
第一步，取计量的反应性单体DHAC及工业DMDAAC单体(两种单体的摩尔比即m(DIM)/η(Β ΑΑ0=1/99)加入到反应器中并配成初始单体溶液质量分数为40%的反应溶液； 第二步，打开通氮阀门，以较大气量去除反应瓶内的空气，30 min后停止通氮； 第三步，称取占总单体质量(DHAC及DMDAAC质量总和)5%的引发剂过硫酸铵APS并配成0. 3g/ml的稀溶液后加入到恒压漏斗中；
第四步，反应溶液温度升至，搅拌下均勻滴加过引发剂硫酸铵APS稀溶液，滴加时间为2 h，引发剂溶液滴完后维持55°C温度继续反应4 h；
第五步，升温至75°C熟化2h，以进一步提高产品的单体转化率，有利于提高所得产品的固色效果，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂。通过乌氏粘度计法测定其特征粘度大小，测得其特征粘度值为0. 10 dL/g，目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂结构中的反应性结构单元DHAC与基准结构单元 DMDAAC的摩尔含量比为1/99。实施例2
本发明设计通过协同控制反应单体浓度(初始单体质量分数)及引发剂用量等因素来有效控制含反应性基团PDMDAAC改性固色剂的相对分子质量大小处在特定特征粘度范围内，同时调节聚合反应过程中反应性单体(DHAC)及基准单体(DMDAAC)的摩尔比例来实现其结构控制，而获得相应的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂产品，具体步骤如下
第一步，取计量的反应性单体DHAC及工业DMDAAC单体(两种单体的摩尔比即m(DIM)/ n(DBAAC) =5/95)加入到反应器中并配成初始单体溶液质量分数为52. 5%的反应溶液； 第二步，打开通氮阀门，以较大气量去除反应瓶内的空气，30 min后停止通氮； 第三步，称取占总单体质量(DHAC及DMDAAC质量总和)3%的引发剂过硫酸铵APS并配成0. 2g/ml的稀溶液后加入到恒压漏斗中；
第四步，反应溶液温度升至，搅拌下均勻滴加引发剂过硫酸铵APS稀溶液，滴加时间为3 h，引发剂溶液滴完后维持55°C温度继续反应3 h；
第五步，升温至65°C熟化4 h，以进一步提高产品的单体转化率，有利于提高所得产品的固色效果，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂。通过乌氏粘度计法测定其特征粘度大小，测得其特征粘度值为0. 42 dL/g,目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂结构中的反应性结构单元DHAC与基准结构单元 DMDAAC的摩尔含量比为5/95。实施例3
本发明设计通过协同控制反应单体浓度(初始单体质量分数)及引发剂用量等因素来有效控制含反应性基团PDMDAAC改性固色剂的相对分子质量大小处在特定特征粘度范围内，同时调节聚合反应过程中反应性单体(DHAC)及基准单体(DMDAAC)的摩尔比例来实现其结构控制，而获得相应的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂产品，具体步骤如下
第一步，取计量的反应性单体DHAC及工业DMDAAC单体(两种单体的摩尔比即m(DIM)/ η(ι ΑΑ =9/91)加入到反应器中并配成初始单体溶液质量分数为55%的反应溶液； 第二步，打开通氮阀门，以较大气量去除反应瓶内的空气，30 min后停止通氮； 第三步，称取占总单体质量(DHAC及DMDAAC质量总和)2%的引发剂过硫酸铵APS并配成0. 2g/ml的稀溶液后加入到恒压漏斗中；
第四步，反应溶液温度升至65°C，搅拌下均勻滴加过引发剂硫酸铵APS稀溶液，滴加时间为2. 5 h，引发剂溶液滴完后维持65°C温度继续反应3. 5 h ；
第五步，升温至75°C熟化2 h，以进一步提高产品的单体转化率，有利于提高所得产品的固色效果，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂。通过乌氏粘度计法测定其特征粘度大小，测得其特征粘度值为0. 73 dL/g，目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂结构中的反应性结构单元DHAC与基准结构单元 DMDAAC的摩尔含量比为9/91。实施例4
本发明设计通过协同控制反应单体浓度(初始单体质量分数)及引发剂用量等因素来有效控制含反应性基团PDMDAAC改性固色剂的相对分子质量大小处在特定黏度范围内，同时调节聚合反应过程中反应性单体(DHAC)及基准单体(DMDAAC)的摩尔比例来实现其结构控制，而获得相应的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂产品，具体步骤如下
第一步，取计量的反应性单体DHAC及工业DMDAAC单体(两种单体的摩尔比即m(DIM)/ η(Β ΑΑθ=20/80)加入到反应器中并配成初始单体溶液质量分数为55%的反应溶液； 第二步，打开通氮阀门，以较大气量去除反应瓶内的空气，30 min后停止通氮； 第三步，称取占总单体质量(DHAC及DMDAAC质量总和)1%的引发剂过硫酸铵APS并配成0. lg/ml的稀溶液后加入到恒压漏斗中；
第四步，反应溶液温度升至65°C，搅拌下均勻滴加过引发剂硫酸铵APS稀溶液，滴加时间为2 h，引发剂溶液滴完后维持65°C温度继续反应4 h；
第五步，升温至75°C熟化2h，以进一步提高产品的单体转化率，有利于提高所得产品的固色效果，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂。通过乌氏粘度计法测定其特征粘度大小，测得其特征粘度值为1. 00 dL/g,目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂结构中的反应性结构单元DHAC与基准结构单元 DMDAAC的摩尔含量比为20/80，通过红外光谱以及核磁共振对其结构进行表征，结果如图2 和3所示。应用例
按照国标GB/T 3920— 2008及国标GB/T 3921— 2008中所涉及的方法，以不同相对分子质量(以特征粘度计)大小及结构特点的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂对棉织物上各种染料(活性大红3BS及活性艳蓝KNR等)进行固色处理，之后将固色处理后的染色棉织物进一步于180 °C焙烘3 min左右，致使其结构中的反应性基团(3-羟杂氮环丁烷基)能与棉织物羟基发生有效共价作用并以此可能进一步提高其固色性能，从而获得所得含反应性基团PDMDAAC改性固色剂的固色性能。对比例1
不同相对分子质量大小及结构特点的反应性含反应性基团PDMDAAC改性固色剂对棉织物上活性大红3BS染料的固色效果列于表1。其中产品1号、16号、30号及35号分别为实施例广4中的条件合成得到，固色剂LYPF为山东某化工有限公司提供的市售PDMDAAC固色剂产品，固色剂PDAC为江苏某化工有限公司提供的市售PDMDAAC固色剂产品，固色剂Fix 为某国外BA-SF公司阳离子固色剂，空白值为未固色时(固色前)的各染料色牢度值。所得含反应性基团PDMDAAC改性固色剂其干摩擦牢度均达到4级以上，湿摩擦牢度可达到3级以上，白布沾色均达到4级以上，原样褪色均达到4级以上，其中特征粘度范围在0.20-0. 47 dL/g及其结构以两种结构单元摩尔含量比即m(DHAC)/n(DMAAC)计为7/93时其固色性能较好，其针对棉织物上活性大红3BS等染料的固色性能为干摩擦牢度分别达到4 级以上，湿摩擦牢度最好均可达到4级，白布沾色均达到4-5级，原样褪色均达到4-5级，明显优于国产未改性PDMDAAC固色剂及国外同类著名产品；固色前后，其干摩擦牢度、皂洗白布沾色及原样褪色牢度能提高0. 5级级，其湿摩擦牢度可提高1级，因而，其作为新一类反应性聚季铵盐固色剂应具有良好的应用前景。对比例2
不同相对分子质量大小及结构特点的含反应性基团PDMDAAC改性固色剂对棉织物上活性艳蓝KNR染料的固色效果列于表2。其中产品1号、16号、30号及35号分别为实施例 Γ4中的条件合成得到，固色剂LYPF为山东某化工有限公司提供的市售PDMDAAC固色剂产品，固色剂PDAC为江苏某化工有限公司提供的市售PDMDAAC固色剂产品，固色剂Fix为某国外BA-SF公司阳离子固色剂，空白值为未固色时(固色前)的各染料色牢度值。所得含反应性基团PDMDAAC改性固色剂其干摩擦牢度均达到4_5级，湿摩擦牢度均可达到3-4级以上，白布沾色均达到4-5级，原样褪色均达到4-5级，其中特征粘度范围在0.20-0. 47 dL/g及其结构以两种结构单元摩尔含量比即m(DHAC)/n(DMAAC)计为7/93时其固色性能较好，其针对棉织物上活性艳蓝KNR等染料的固色性能为干摩擦牢度分别达到4-5 级，湿摩擦牢度最好均可达到4级，白布沾色均达到4-5级，原样褪色均达到4-5级，明显优于国产未改性PDMDAAC固色剂及国外同类著名产品；固色前后，其干摩擦牢度、皂洗白布沾色及原样褪色牢度整体能提高0. 5级，其湿摩擦牢度可提高1级，因而，其作为新一类反应性聚季铵盐固色剂应具有良好的应用前景。
权利要求
1.一种含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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，取反应性单体DHAC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，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂。
2.按权利要求1所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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DHAC单体与DMDAAC单体的摩尔比为1/99 20/80， 所述的初始单体溶液质量分数为40%-55% ；所述的DHAC通过如下方法制成按摩尔比1:1称取二烯丙基胺和环氧氯丙烷，并加入与反应原料相当体积量的去离子水，先在2(T30 °C反应4 h，然后进一步升温至80 °C反应 2 h，即可得到DHAC单体水溶液。
3.按权利要求1所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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1%_5%，所述的引发剂过硫酸铵APS稀溶液浓度为0. 1-0. 3g/ml。
4.按权利要求1所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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55-65°C，所述的滴加时间为2-池，所述的反应时间为3-4h。
5.按权利要求1所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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65-75°C，所述的熟化时间> 2h，所述的产物PDMDAAC改性固色剂特征粘度值为0. 10-1.00 dL/g，结构中反应性结构单元DHAC与基准结构单元DMDAAC的摩尔含量比为1/99 20/80。
6.一种含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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，取反应性单体DHAC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，得到目标产物含反应性基团PDMDAAC改性固色剂。
7.按权利要求6所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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DHAC单体与DMDAAC单体的摩尔比为 1/99 20/80，所述的初始单体溶液质量分数为40%-55% ；所述的DHAC通过如下方法制成按摩尔比1:1称取二烯丙基胺和环氧氯丙烷，并加入与反应原料相当体积量的去离子水，先在2(T30 °C反应4 h，然后进一步升温至80 °C反应 2 h，即可得到DHAC单体水溶液。
8.按权利要求6所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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 1%-5%，所述的引发剂过硫酸铵APS稀溶液浓度为0. 1-0. 3g/ml。
9.按权利要求6所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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55-65°C，所述的滴加时间为2-3h，所述的反应时间为3-4h。
10.按权利要求6所述的含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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65-75°C，所述的熟化时间彡2h。
全文摘要
本发明涉及一种含3-羟杂氮环丁烷基反应性基团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改性固色剂目前存在的弱点，将反应性单体N,N-二烯丙基-3-羟基杂氮环丁烷氯化铵(DHAC)与基准单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚，并通过控制产物中结构单元DHAC与DMDAAC的摩尔比例及其相对分子质量(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含反应性基团PDMDAAC改性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反应性聚季铵盐高技术新固色剂产品，本发明产品具有以下特点具有特定的特征粘度值范围(0.10-1.00dL/g)、良好的固色性能；其结构中的反应性结构单元DHAC与基准结构单元DMDAAC的摩尔含量比控制为1/99~20/80。
文档编号C08F226/06GK102504102SQ20111037095
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