[发明专利]含定量硫酸酯乙基砜基团的三硫代酯化合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及三硫代酯化合物领域，具体涉及一种含定量硫酸酯乙基砜基团的三硫代酯化合物及其合成方法和应用。

背景技术

在棉及真丝织物涂料印、染中，与纤维并无粘附力的颜料颗粒需要借助粘合剂胶乳在织物表面成膜实现固着，粘合剂胶膜与织物间的高粘合力是实现涂料染色织物高色牢度的关键。目前，多采用反应性粘合剂实现高牢度粘合。

反应性粘合剂胶乳通常具有可与棉纤维羟基以及真丝纤维羟基或氨基化学成键的官能团，在涂料染色加工时，粘合剂胶膜通过这些官能团的反应与织物纤维以化学键链接，从而使织物获得高色牢度。目前，常见的反应性基团主要有：“羟甲基”、“异氰酸酯基团”、“环氧基团”和“乙烯基”，但这些基团往往存在以下问题，如：“羟甲基”在使用中会持续释放甲醛，“异氰酸酯基”整理后的织物具有刺激性气味，“环氧基团”与天然纤维间的反应活性不高，“乙烯基”很难在温和条件下与羟基或氨基发生反应。

染整加工中，“硫酸酯乙基砜基团”多作为KN型和M型活性染料的活性基团，这些基团与天然纤维羟基或氨基间生成共价键反应的机理也已基本探明。同时，相比“环氧基团”及“异氰酸酯基团”，“硫酸酯乙基砜基团”对酸性化合物稳定性好，且无“羟甲基”的甲醛释放问题。此外，与“环氧基团”不同，“硫酸酯乙基砜基团”与纤维间反应也无需以催化剂或固化剂引发，仅需提高加工液的pH值即可实现与纤维间成键，因此操作条件温和。如能将“硫酸酯乙基砜基团”锚固于粘合剂粒子的表面，将有望得到一种新型的反应性粘合剂，改善目前常见反应型粘合剂的诸多不足，实现粘合剂与纤维间高效反应和高结合牢度。

“可逆-加成-碎化-转移”(RAFT)乳液及细乳液聚合技术为此提供了可能。当活泼基团定量地修饰于两亲RAFT试剂的亲水/亲油嵌段之间时，以该RAFT试剂控制乳液或细乳液聚合，由于活泼基团与亲水段相连，因此被限定在乳胶粒表面，从而得到表面具有活泼基团的胶乳。例如，采用该方法，专利ZL 201110228766.1和ZL 201110228461.0中，将乙烯基修饰在乳胶粒表面；专利ZL 201210204499.9和ZL 201210203417.9则分别将环氧基团和异氰酸酯基团修饰在乳胶粒表面。

然而，受限于“环氧基团”以及“异氰酸酯基团”可与酸性化合物间反应的限制，专利ZL 201210204499.9和ZL 201210203417.9中RAFT试剂的亲水链段均选择了非离子的聚N，N-二甲基丙烯酰胺、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸羟乙酯，这使得细乳液和乳液聚合中，RAFT试剂仅为乳胶粒提供基于非离子链的位阻效应保护，对乳胶粒的分散稳定效率不高。此外，专利ZL201110228766.1和ZL 201110228461.0中也未见胶乳与天然纤维羟基或氨基间化学成键的描述。

发明内容

本发明提供了一种含定量硫酸酯乙基砜基团的三硫代酯化合物，该化合物具有亲水和亲油的两亲结构，其中，可与纤维发生成键反应的“硫酸酯乙基砜基团”位于亲水链段和亲油链段之间。

一种含定量硫酸酯乙基砜基团的三硫代酯化合物，为式I结构的化合物：

其中，n为4～12，X为3～5，Y为20～40，且n、X、Y均为整数，为疏水性链段，为亲水性链段。链节为式1、式2或式3所示的结构：

链节为式4或式5所示的结构：

该含定量硫酸酯乙基砜基团的三硫代酯化合物的合成方法，简单易行，条件温和，合成反应易于控制，步骤如下：

(1)将对(β-硫酸酯乙基砜)苯胺(式6)与含烯双键的环氧单体(结构为式7、式8或式9所示)进行反应，得到单体A(链节A所对应的单体)；

(2)在自由基引发剂的作用下，式II结构的化合物与水溶性单体B进行第一步共聚反应，再与步骤(1)中所得单体A进行第二步共聚反应，得到式I结构的化合物；

式Ⅱ中的n与式Ⅰ中的n含义相同。

其中，所述的水溶性单体B(即用于生成亲水链段B所需的单体)为N,N-二甲基丙烯酰胺或丙烯酸；

其中，式II结构所示的化合物的合成方法已由Chong Y K等(Macromolecules,2007,40,4446-4455.)报道。

其中，水溶性单体B以及用于制备单体A的对位酯和含烯双键的环氧单体均可选用市售产品，如可购自百灵威科技有限公司。