本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種棉麻高分子染料及其制備方法。
背景技術(shù)：
一般染料是通過離子鍵、氫鍵或疏水性相互作用等固定在被染材料上，但其結(jié)合力不強(qiáng)，在放置、水洗和干洗過程中，由均勻分散狀態(tài)遷移至材料表面，不斷脫色而變色，甚至有一部分在與人體長時間接觸后會滲透到人體。由于許多染料具有潛在的致癌性且目前大多數(shù)有機(jī)染料的癌變性還有待進(jìn)一步證明，因此，人們不得不去研究與開發(fā)新型的染料。而棉麻高分子染料是通過共價鍵與纖維結(jié)合，從本質(zhì)上解決了染色纖維的濕處理牢度問題，但其在儲存和使用過程中由于活性基的水解會造成染料的流失，這不僅是一種浪費(fèi)，而且對環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染。因此，開發(fā)色牢度高、固色性好、耐溶劑且無毒安全的棉麻高分子染料對于紡織助劑業(yè)具有重要的價值與廣闊的市場。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
要解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種棉麻高分子染料，固色效果好，干、濕摩擦色牢度等級都很高，同時水洗基本不變色，不沾色，耐水洗色牢度也較高。
技術(shù)方案：一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂10-15份、水溶性殼聚糖1-3份、苯胺8-15份、納米氧化鋁0.2-0.5份、亞硝酸鈉2-4份、對位酯5-10份、氯化鈉1-2份、碳酸鈉1-3份、丙烯酸0.2-0.5份、N,N-二甲基甲酰胺20-40份、鹽酸2-5份、丙酮2-5份、三氯甲烷16-20份、甲醇4-10份、蒸餾水20-40份。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂11-14份、水溶性殼聚糖1.5-2.5份、苯胺10-13份、納米氧化鋁0.3-0.4份、亞硝酸鈉2.5-3.5份、對位酯6-9份、氯化鈉1.1-1.6份、碳酸鈉1.5-2.5份、丙烯酸0.3-0.4份、N,N-二甲基甲酰胺25-35份、鹽酸3-4份、丙酮3-4份、三氯甲烷17-19份、甲醇5-8份、蒸餾水25-35份。
上述棉麻高分子染料的制備方法包括以下步驟：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度105-115℃下反應(yīng)70-72小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌20-40分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度70-80℃下干燥48-50小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和15-25份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度0-5℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌40-60分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌10-20分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度0-5℃下反應(yīng)12-13小時；
第七步：加入水溶性殼聚糖、納米氧化鋁和丙烯酸，攪拌20-40分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度60-80℃下干燥即得。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第一步中溫度為107-113℃，反應(yīng)時間為71小時。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第二步中攪拌時間為25-35分鐘。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第三步中溫度為75℃，干燥時間為49小時。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第四步中攪拌時間為45-55分鐘。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第六步中反應(yīng)時間為12.5小時。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第七步中攪拌時間為25-35分鐘。
有益效果：本發(fā)明的棉麻高分子染料的表觀色深值K/S較高，固色效果好，同時干摩擦和濕摩擦色牢度等級都很高，干摩擦牢度最高都可達(dá)到5級，濕摩擦牢度也可達(dá)到4-5級，另外，水洗基本不變色，不沾色，耐水洗色牢度也都可達(dá)到5級。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂10份、水溶性殼聚糖1份、苯胺8份、納米氧化鋁0.2份、亞硝酸鈉2份、對位酯5份、氯化鈉1份、碳酸鈉1份、丙烯酸0.2份、N,N-二甲基甲酰胺20份、鹽酸2份、丙酮2份、三氯甲烷16份、甲醇4份、蒸餾水20份。
上述棉麻高分子染料的制備方法為：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度105℃下反應(yīng)70小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌20分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度70℃下干燥48小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和15份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度0℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌40分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌10分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度0℃下反應(yīng)12小時；
第七步：加入水溶性殼聚糖、納米氧化鋁和丙烯酸，攪拌20分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度60℃下干燥即得。
實(shí)施例2
一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂11份、水溶性殼聚糖1.5份、苯胺10份、納米氧化鋁0.3份、亞硝酸鈉2.5份、對位酯6份、氯化鈉1.1份、碳酸鈉1.5份、丙烯酸0.3份、N,N-二甲基甲酰胺25份、鹽酸3份、丙酮3份、三氯甲烷17份、甲醇5-8份、蒸餾水25份。
上述棉麻高分子染料的制備方法為：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度107℃下反應(yīng)71小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌25分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度75℃下干燥49小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和20份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度1℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌45分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌15分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度1℃下反應(yīng)12.5小時；
第七步：加入水溶性殼聚糖、納米氧化鋁和丙烯酸，攪拌25分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度65℃下干燥即得。
實(shí)施例3
一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂12.5份、水溶性殼聚糖2份、苯胺10.5份、納米氧化鋁0.35、亞硝酸鈉3份、對位酯7.5份、氯化鈉1.5份、碳酸鈉2份、丙烯酸0.35份、N,N-二甲基甲酰胺30份、鹽酸3.5份、丙酮3.5份、三氯甲烷18份、甲醇7份、蒸餾水30份。
上述棉麻高分子染料的制備方法為：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度110℃下反應(yīng)71小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌30分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度75℃下干燥49小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和20份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度2℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌50分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌15分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度2℃下反應(yīng)12.5小時；
第七步：加入水溶性殼聚糖、納米氧化鋁和丙烯酸，攪拌30分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度70℃下干燥即得。
實(shí)施例4
一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂14份、水溶性殼聚糖2.5份、苯胺13份、納米氧化鋁0.4份、亞硝酸鈉3.5份、對位酯9份、氯化鈉1.6份、碳酸鈉2.5份、丙烯酸0.4份、N,N-二甲基甲酰胺35份、鹽酸4份、丙酮4份、三氯甲烷19份、甲醇8份、蒸餾水35份。
上述棉麻高分子染料的制備方法為：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度113℃下反應(yīng)71小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌35分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度75℃下干燥49小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和20份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度4℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌55分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌15分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度4℃下反應(yīng)12.5小時；
第七步：加入水溶性殼聚糖、納米氧化鋁和丙烯酸，攪拌35分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度75℃下干燥即得。
實(shí)施例5
一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂15份、水溶性殼聚糖3份、苯胺15份、納米氧化鋁0.5份、亞硝酸鈉4份、對位酯10份、氯化鈉2份、碳酸鈉3份、丙烯酸0.5份、N,N-二甲基甲酰胺40份、鹽酸5份、丙酮5份、三氯甲烷20份、甲醇10份、蒸餾水40份。
上述棉麻高分子染料的制備方法為：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度115℃下反應(yīng)72小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌40分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度80℃下干燥50小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和25份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度5℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌60分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌20分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度5℃下反應(yīng)13小時；
第七步：加入水溶性殼聚糖、納米氧化鋁和丙烯酸，攪拌40分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度80℃下干燥即得。
對比例1
本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于不含有水溶性殼聚糖 。具體地說是：
一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂15份、苯胺15份、納米氧化鋁0.5份、亞硝酸鈉4份、對位酯10份、氯化鈉2份、碳酸鈉3份、丙烯酸0.5份、N,N-二甲基甲酰胺40份、鹽酸5份、丙酮5份、三氯甲烷20份、甲醇10份、蒸餾水40份。
上述棉麻高分子染料的制備方法為：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度115℃下反應(yīng)72小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌40分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度80℃下干燥50小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和25份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度5℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌60分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌20分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度5℃下反應(yīng)13小時；
第七步：加入納米氧化鋁和丙烯酸，攪拌40分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度80℃下干燥即得。
對比例2
本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于不含有納米氧化鋁和丙烯酸。具體地說是：
一種棉麻高分子染料，由以下成分以重量份制備而成：雙酚A型環(huán)氧樹脂15份、水溶性殼聚糖3份、苯胺15份、亞硝酸鈉4份、對位酯10份、氯化鈉2份、碳酸鈉3份、N,N-二甲基甲酰胺40份、鹽酸5份、丙酮5份、三氯甲烷20份、甲醇10份、蒸餾水40份。
上述棉麻高分子染料的制備方法為：
第一步：將雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯胺混合攪拌均勻，在溫度115℃下反應(yīng)72小時；
第二步：加入三氯甲烷和甲醇攪拌40分鐘；
第三步：加入丙酮進(jìn)行沉淀分級，過濾，放入真空干燥箱中在溫度80℃下干燥50小時得產(chǎn)物A；
第四步：將對位酯、氯化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉和25份蒸餾水混合攪拌溶解，在溫度5℃下滴加鹽酸和剩余蒸餾的混合溶液，攪拌60分鐘得混合液B；
第五步：將產(chǎn)物A和N,N-二甲基甲酰胺混合攪拌20分鐘；
第六步：在冰水浴中緩慢滴加混合物B，在溫度5℃下反應(yīng)13小時；
第七步：加入水溶性殼聚糖，攪拌40分鐘；
第八步：沉淀過濾，洗滌后放入烘箱中在溫度80℃下干燥即得。
本發(fā)明材料的實(shí)施例和對比例的部分性能指標(biāo)見下表，我們可以看到，本發(fā)明材料的表觀色深值K/S較高，固色效果好，同時干摩擦和濕摩擦色牢度等級都很高，干摩擦牢度最高都可達(dá)到5級，濕摩擦牢度也可達(dá)到4-5級，另外，水洗基本不變色，不沾色，耐水洗色牢度也都可達(dá)到5級。
表1 棉麻高分子染料的部分性能指標(biāo)