[发明专利]一种用于阳离子染料皂洗的聚合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于阳离子染料皂洗剂的聚合物基材及其制备方法，该皂洗剂主要用于腈纶、羊毛经阳离子染料上染后的皂洗。

技术背景

腈纶是聚丙烯腈纤维在我国的商品名，这种纤维质轻、保暖、手感柔软，因此有“合成羊毛”的美称。用于其染色的染料主要为阳离子染料，阳离子染料在水溶液中电离，生成带阳电荷的有色离子，与织物中第三单体的酸性基团结合从而使纤维染色。但在其染色后表面存在未固着或水解的染料(浮色)，若不去除干净，会影响色泽鲜艳度及色牢度。因此在染色固色之后就有必要对织物进行皂洗，经过将浮色洗除之后，织物的色牢度明显提高了。

所谓皂洗即通过皂洗剂和染料间的物理或化学作用，洗脱沾在纤维上的水解染料、未与纤维键合的染料和其他杂质，洗下来的浮色与皂洗剂结合在一起，并利用皂洗剂的分散、悬浮、络合作用使之不再返沾到织物上，从而达到提高皂洗牢度和防止沾色的目的(Noriaki O，Yunjin T.Washing-off agent composition for dyed cellulose fiber articles[P].日本专利：JP 19 890265 011，1989-10-13.)。最早被用于染色或印花的皂洗剂是肥皂，但其不耐硬水，且易发生沾色，已被复合洗涤剂取代，但防沾效果仍不够理想，存在净洗力不佳、沾色严重等问题。虽有很多关于生物酶皂洗的研究报道，但在实际应用中，生物酶还必须结合其它洗涤剂，才能达到满意的色牢度，而且生物酶成本较高，目前生物酶对纺织品的皂洗还处于初试阶段。因此开发具有强净洗和防沾色功能的皂洗剂任重而道远目前这已成为印染助剂行业研究的热点。经研究发现，水溶性高分子化合物马来酸酐-丙烯酸共聚物P(MA-AA)具有很高的电荷密度亦有良好的胶体特性和分散、增溶作用，能与染料形成络合物，防止洗下的染料重新沾染到织物上。

目前国内皂洗剂的主要研究都着重于活性染料皂洗剂的研制，该类皂洗剂主要针对于棉织物及涤纶织物经活性染料上染后的皂洗，而目前针对于使用阳离子染料染色的腈纶、羊毛等织物的皂洗剂数量很少且效果不佳。市场上出售的一些阳离子染料用皂洗剂的皂洗性能一般且有很大的提升空间。为此本发明设计合成一系列聚合物作为阳离子染料用皂洗剂的基材。并大大改善了此类皂洗剂的皂洗性能。本发明涉及以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和第三单体(丙烯酸酯类化合物)共聚而成的三元共聚物具有很好的皂洗性能和防沾色性能。

发明内容

本发明的目的在于设计合成一类具有良好皂洗性能及防沾色性能的聚合物，用于腈纶、羊毛纤维的染色后皂洗。

本发明以马来酸酐-丙烯酸共聚物为结构主体，通过引入侧链，来改善该类聚合物的洗涤性能，从而改善其综合皂洗性能。本发明涉及的侧链基团R为C4-C22的直链或支链烷基中的一种或芳香基团。并在适当条件下聚合用于皂洗剂基材的制备。

本发明以单一或混合醇类试剂(如甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇等)作为溶剂，以马来酸酐、丙烯酸及丙烯酸脂类化合物为反应原料进行聚合。其中三者的质量比为1∶(1-7)∶(0.5-8)。在20℃至110℃条件下加入油溶性引发剂(如偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢等)为反应引发剂(质量为反应单体总质量的0.5％-10％)进行共聚反应0.5小时以上，得到一系列的聚合物，反应式为：

其中R为C4-C22的直链或支链烷基中的一种或芳香基团。

附图说明

具体实施方式

实施例1：马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)的共聚物PMAB-1的合成。

称取马来酸酐(2g)、丙烯酸(8g)丙烯酸丁酯(1g)加入至四口烧瓶中，并加入溶剂(乙醇30mL)。通入惰性气体(如氮气、氩气)保护，恒温搅拌30min后，待溶液澄清。称取偶氮二异丁腈0.275g(占单体总质量的2.5％)加入四口烧瓶中，搅拌升温至60℃。反应10小时。后冷却至室温，用旋转蒸发仪将乙醇旋出。得到白色透明胶状体。

实施例2：马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)的共聚物PMAB-2的合成。

称取马来酸酐(2g)、丙烯酸(4g)、丙烯酸丁酯(10g)加入至四口烧瓶中，并加入溶剂(乙醇60mL、丁醇20mL)。恒温搅拌30min后，待溶液澄清。称取偶氮二异丁腈0.72g(占单体总质量的4.5％)加入四口烧瓶中，搅拌升温至70℃。反应6小时。后冷却至室温，用旋转蒸发仪将乙醇旋出。得到白色透明胶状体。