[发明专利]具有亲水氨基的十六和十八烷基二甲基叔胺季铵盐型荧光增白剂的合成及应用

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，提供了一系列具有亲水氨基的十六和十八烷基二甲基叔胺季铵盐型荧光增白剂的合成及应用。

背景技术

三嗪-DSD酸类荧光增白剂即三嗪基氨基二苯乙烯类荧光增白剂，因其较高的性价比而被广泛应用于造纸、纺织、涂料、洗涤剂等行业，成为国内外研究和生产最多的一种荧光增白剂。传统三嗪-DSD酸类荧光增白剂，由于阴离子型磺酸基水溶性好，与疏水织物聚酰纤维、醋酸纤维亲和性较差，上染率不高，增白效果一般。同时传统荧光增白剂耐酸性差，酸性条件下易沉淀，荧光性能严重降低。而具有季铵盐基团的两性荧光增白剂具有较好的耐酸性、与纤维的结合性和高上染率、高增白等优点，因此，合成含季铵盐基团的两性荧光增白剂具有重要的现实意义。

在本发明之前，与本发明相关的技术有：专利CN1287200A介绍一种造纸行业专用的液体荧光增白剂及其合成工艺。其合成工艺包括原料精制处理、有机反应合成、半成品纯化处理、提炼浓缩成品四个步骤。主要是利用振动磨筛将原料研磨至500目，半成品纯化处理是利用反渗透装置对半成品料液进行提纯，产品纯化、储存稳定。专利CN1303424A公开了一种基本上不含有不想要的盐的荧光增白剂和季铵化合物的水溶配合物。其配合物是选用磺化的荧光增白剂与特定的季胺配合物进行配合反应，随后除去该反应过程中形成的几乎所有的过量的盐，生成一种水溶性配合物。采用的纯化技术有溶剂萃取、相分离、高压超滤以及其他过滤方法。专利CN1411452A公开了一种水溶性的两性荧光增白剂，其中包括一个增白剂特征的游离基X，X包含至少一个阴离子取代基，并在至少一个叔胺基Z上与至少一个不发色，基本上是脂肪族的聚季铵盐-羟游离基Y共价结合，Y包含一个以上的季铵盐基团，其中每一个羟游离基，任选被一个或多个其他杂原子断开和/或取代。专利CN200510104309.6公开了一种季铵盐类荧光增白剂。其合成方法是三聚氯氰依次与对氨基苯磺酸、DSD酸和三乙醇胺或三乙胺反应，合成出季铵盐型三嗪基氨基二苯乙烯荧光增白剂。

发明内容

为了解决上述背景技术的缺点，本发明提出了含氨基结构的十六烷基和十八烷基二甲基叔胺基团季铵盐型荧光增白剂的合成及应用，它利用含有季铵盐基团的型荧光增白剂是两性化合物，它兼有光学荧光增白和阳离子辅助剂的活性，提高了其耐强酸性、与纤维的结合性、耐洗牢度和增白效果好，实用性大大提高。

为了实现上述目的，本发明采用一下技术方案：

具有亲水氨基的十六和十八烷基二甲基叔胺季铵盐型三嗪-DSD酸类荧光增白剂，其结构如下：

其中，R₁为氨基化合物中氨基失去一个氢原子后形成的基团，所述氨基化合物为对氨基苯磺酸，二乙醇氨，二乙胺，对氨基苯甲酸，乙醇氨，间氯苯胺，R₂为-(CH₂)₁₅CH₃和(CH₂)₁₇CH₃。

上述具有亲水氨基的十六和十八烷基二甲基叔胺季铵盐型三嗪-DSD酸类荧光增白剂的合成方法，包括下列步骤：

在1000mL三口烧瓶中，加入500mL水和36.90g三聚氯氰，冰浴，温度维持在0-5℃；搅拌并加入同三聚氯氰等摩尔量的N,N-二甲基十六或十八烷基叔胺，加入10% NaOH溶液使反应体系pH值为3-4，反应2.5h；然后加入同三聚氯氰1/2摩尔量的DSD酸（4，4`-二氨基二苯乙烯-二磺酸），升温至40-50℃，并用10% NaOH溶液调pH值6-7，反应4h；最后加入与N,N-甲基十六烷基叔胺等摩尔量的氨基化合物，用10% NaOH溶液调节pH值8-9，反应6h，冷却至室温，加入氯化钠使饱和，析出固体，抽滤，干燥得黄色产品。

具有亲水氨基的十六和十八烷基二甲基叔胺季铵盐型三嗪DSD酸类荧光增白剂在对纯棉布进行增白方面的应用。

所述的应用方法为：在对纯棉布进行荧光增白时，增白剂用量为纯棉布重量的0.03-0.35%（即染浴浓度owf），浴比为1:40；用10% NaOH溶液调pH值为7-8，加入结晶芒硝，1L溶液加5g结晶芒硝；染色时，把裁好的棉布浸如上述不同浓度的溶液中，加热，并使温度以2℃/min上升，加热15min，温度从20℃上升至50℃，然后，温度保持50℃，15min后，将棉布从浴锅中移出，在冷水中冲洗干燥。

所述owf为染浴浓度，即增白剂和要增白的棉布的重量比，所述浴比为染液体积与棉布重量比值。