一種固色率高的轉光染料的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種固色率高的轉光染料的制備方法，屬于染料技術領域。本發明專利技術將酯基季銨鹽柔軟劑和固色劑SH?96復配作為固色劑，有機硅作為成膜性物質，固色劑TX作為交聯劑，結合顏料（酞青藍、熒光黃、還原紅等）制備出一種固色率高的轉光染料；有機硅作為成膜性物質，不僅可以提高染色織物的水洗牢度，還可以提高摩擦牢度，特別是濕摩擦牢度；固色劑SH?96是一只聚陽離子固色劑，這用它們處理染色纖維，不僅對纖維上的活性染料(包括纖維上的水解染料)有強的結合力，對提高染色產品濕牢度比結構簡單的陽離子固色劑好，長鏈酯基疏水部分能夠在纖維表面形成一層油性膜，從而產生柔軟作用的，使得染色后的纖維固色率高且柔軟。

Preparation of a Light Conversion Dye with High Fixation Rate

【技術實現步驟摘要】
一種固色率高的轉光染料的制備方法
本專利技術涉及一種固色率高的轉光染料的制備方法，屬于染料

技術介紹
隨著發光材料在現代科技的廣泛應用，發光材料在服裝中的應用也得到了關注，含有發光材料的服飾在交通、消防、防紫外線、服裝設計、舞臺表演等領域開始扮演重要的角色。采用具有電致、光致激發特性的發光材料添加在面料上，可以通過激發光源或智能電子器件控制面料色彩與亮度。智能光致、電致發光面料的獨特性能在推動智能可穿戴顯示設備領域的實現和發展過程中擁有巨大潛力。但是從研究現狀來看，發光材料在服裝中的應用仍處于開發初始階段，不僅產品種類數量較少，而且舒適度也都有待提高。現今采用的有機小分子熒光染料發光亮度遠遠低于金屬絡合發光材料。并且在發光材料的服用性能中，發光纖維織物，或熒光粉、長余輝織物舒適性明顯優于其他應用方式，但發光材料如何上染、附著、固定在服裝面料上是目前研究中存在的問題。采用金屬絡合發光材料通過印花、原液著色等方式制備的發光織物，逐漸成為未來研究發展的方向。新型轉光劑中稀土銪離子可發出約為617nm具有鮮明特征的熒光，其顏色純度高、半峰寬小于10nm，熒光壽命長等優點。選用的配體對氨基苯甲酸是合成醫藥和染料的重要中間體，能夠和許多金屬離子形成配合物。羧酸是多功能配體，具備單齒、螯合多種形式的橋聯能力。在染料領域氨基為鏈接基，通過重氮鹽反應與活性基連接。三聚氯氰通常作為活性染料的活性基團，在適當條件下能夠與纖維反應形成共價鍵結合。具有多種基團的新型轉光劑有紫外光轉換成紅色熒光、與織物形成共價結合、較弱的水溶性等多種特性。在活性染料印染加工中，為確保高水洗牢度并降低水解染料對棉織物的沾色，一般選用高溶解度、低直接性的活性染料，但這也是染料上染率和利用率低的原因，為了促進染料上染，一種方法是在染色時加入大量中性電解質；另一種方法是小浴比染色。但這兩種方法都存在一定的局限性。目前降低染色對水資源地污染的方式，主要是通過新型活性染料分子結構改性、纖維素纖維多功能處理、使用可回收溶劑染色、電化學等方法來提高上染率，降低染色水污染。現今轉光劑的定義還未成熟，沒有統一的定義，命名大致相同，它最早應用于農用轉光材料中，是一類能夠把太陽光中多種波段的紫外光或藍光等高能級光束轉換成為紅色光或黃色光的薄膜應用助劑。通常認為，轉光劑是一種以稀土金屬離子為中心粒子，多種有機物為配體絡合形成的多元環狀結構有機物，并且具有能夠將多種波段紫外光、藍光及高能級光轉換為紅光、黃光等低能級光的能力。其中作為激活劑的稀土離子，有銪(Eu)、釤(Sm)等多種鑭系原子，因為鑭系金屬原子具有f-f軌道電子躍遷的特殊能力，使其可以發出特定原子的特征光譜，具有紫外轉紅、藍或綠光的作用。另外，轉光劑結構除激活劑與基質，還具有另一種具有熒光惰性的敏化劑，也是使用稀土元素作為轉光劑結的敏化劑，如釔(Y)敏化劑主要作用是增強熒光強度和延時光衰等效果。我國對轉光劑最初的研究是在農業領域，研究報道始見于1990年，之后每年都有農用轉光劑及轉光膜的研究報道。隨著社會的不斷發展，轉光劑越來越受到人們的重用，轉光劑在各領域都展現了更高的實用價值。轉光劑實際上屬于光致發光材料，是一種性能優良，無需任何電源就能自行發光的材料。光致發光材料在紡織上也得到成熟的應用，新型蓄光型發光材料是以堿土金屬鋁酸鹽為基質，摻入稀土金屬及其它元素經高溫固相反應合成。目前已用于印花顏料、發光纖維等。然而轉光劑在紡織中的應用較少，可查到的文獻報道鮮見。不久前中國石油化工股份有限公司和東華大學專利技術了一種稀土轉光非織造布及其制備方法，這種非織造布是由聚丙烯等高分子材料與稀土有機轉光劑及其它有效助劑相復配而制成的功能化轉光非織造布，能吸收200~400nm的紫外光、發射600~620nm的紅光，作為覆蓋材料，經陽光照射5min后，比普通聚丙烯非織造布保溫性提高15℃。隨著社會的不斷發展，轉光劑越來越受到人們的重用，尤其在防紫外整理應用上。近年來，發光織物成為研究熱點，發光織物多采用發光材料通過印花、原液著色等方式制備。新型轉光染料能夠通過浸染的方式與織物結合制備發光織物，使其在智能穿戴、野外救助、防紫外線、服裝防偽等領域具有巨大的應用價值。新型轉光染料中稀土銪離子可發出約為617nm具有鮮明特征的熒光，其顏色純度高、半峰寬小于10nm，熒光壽命長等優點。選用的配體對氨基苯甲酸是合成醫藥和染料的重要中間體，能夠和許多金屬離子形成配合物。羧酸是多功能配體，具備單齒、螯合多種形式的橋聯能力。在染料領域氨基為鏈接基，通過重氮鹽反應與活性基連接。三聚氯氰通常作為活性染料的活性基團，在適當條件下能夠與纖維反應形成共價鍵結合。具有多種基團的新型轉光染料有紫外光轉換成紅色熒光、與織物形成共價結合、較弱的水溶性等多種特性。因為在水中的溶解度不高，在染料低濃度時，無法均與纖維接觸，在提升染料濃度至一定程度時，染料逐漸吸附在纖維表面，但不能遷移到纖維內部，導致水溶劑染色的上染率較低。水溶劑染色固色率較差，其原因是染料只與纖維表面的染座形成共價結合，染料在水中較差的溶解度導致染料無法遷移至纖維內部，并且存在吸附在表面未與纖維形成共價鍵的染料，導致在皂洗的過程中染料的脫落。隨著纖維表面的染料增多，皂洗后脫落的染料也會增多。因此針對現有轉光染料技術中存在的問題，研制一種上染率高，色牢度好，且綠色環保的轉光染料顯得尤為重要。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題：針對轉光染料染色固色率較差，導致在皂洗的過程中染料的脫落的問題，提供了一種固色率高的轉光染料的制備方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：（1）將酯基季銨鹽柔軟劑和去離子水混合，攪拌處理，即得混合液，按質量比1∶3將固色劑SH-96和混合液混合，繼續攪拌10～20min后，冷卻至30～40℃，即得固色劑；（2）取對氨基苯甲酸甲酯、無水乙醇、質量分數為98%水合肼，將對氨基苯甲酸甲酯和無水乙醇混合，攪拌處理，即得反應液A，在反應液A中加入質量分數為98%水合肼，回流反應，即得反應液B，將反應液B置于溫度為60～70℃下干燥3～4h，冷卻至室溫，即得粗品；（3）將三乙胺、質量分數為98%水楊醛、粗品和無水乙醇混合，回流反應，冷卻至室溫，用無水乙醇重結晶即得填料A；（4）將三聚氯氰、填料A和四氫呋喃混合，攪拌處理后，過濾即得濾渣，對濾渣進行洗滌并干燥處理，冷卻至室溫即得前驅體；（5）取有機硅樹脂、前驅體、固色劑、顏料、脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷型分散劑WA、固色劑TX，將有機硅樹脂、前驅體、顏料和脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷型分散劑WA混合，快速攪拌處理，即得基體物，在基體物中加入固色劑和固色劑TX，繼續攪拌20～30min，即得固色率高的轉光染料，所述的顏料優選為酞青藍或熒光黃或還原紅。步驟（1）所述的攪拌處理步驟為：按質量比1∶5將酯基季銨鹽柔軟劑和去離子水混合，在溫度為70～80℃，攪拌速度為400～500r/min下攪拌20～30min。步驟（2）所述的對氨基苯甲酸甲酯、無水乙醇、質量分數為98%水合肼之間的比例分別為：按重量份數計，分別稱取2～5份對氨基苯甲酸甲酯、20～30份無水乙醇、0.5～0.7份質量分數為98%水合肼。步驟（2）所述的攪拌處理步驟為：將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種固色率高的轉光染料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）將酯基季銨鹽柔軟劑和去離子水混合，攪拌處理，即得混合液，按質量比1∶3將固色劑SH?96和混合液混合，繼續攪拌10～20min后，冷卻至30～40℃，即得固色劑；（2）取對氨基苯甲酸甲酯、無水乙醇、質量分數為98%水合肼，將對氨基苯甲酸甲酯和無水乙醇混合，攪拌處理，即得反應液A，在反應液A中加入質量分數為98%水合肼，回流反應，即得反應液B，將反應液B置于溫度為60～70℃下干燥3～4h，冷卻至室溫，即得粗品；（3）將三乙胺、質量分數為98%水楊醛、粗品和無水乙醇混合，回流反應，冷卻至室溫，用無水乙醇重結晶即得填料A；（4）將三聚氯氰、填料A和四氫呋喃混合，攪拌處理后，過濾即得濾渣，對濾渣進行洗滌并干燥處理，冷卻至室溫即得前驅體；（5）取有機硅樹脂、前驅體、固色劑、顏料、脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷型分散劑WA、固色劑TX，將有機硅樹脂、前驅體、顏料和脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷型分散劑WA混合，快速攪拌處理，即得基體物，在基體物中加入固色劑和固色劑TX，繼續攪拌20～30min，即得固色率高的轉光染料，所述的顏料優選為酞青藍或熒光黃或還原紅。...

【技術特征摘要】
1.一種固色率高的轉光染料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）將酯基季銨鹽柔軟劑和去離子水混合，攪拌處理，即得混合液，按質量比1∶3將固色劑SH-96和混合液混合，繼續攪拌10～20min后，冷卻至30～40℃，即得固色劑；（2）取對氨基苯甲酸甲酯、無水乙醇、質量分數為98%水合肼，將對氨基苯甲酸甲酯和無水乙醇混合，攪拌處理，即得反應液A，在反應液A中加入質量分數為98%水合肼，回流反應，即得反應液B，將反應液B置于溫度為60～70℃下干燥3～4h，冷卻至室溫，即得粗品；（3）將三乙胺、質量分數為98%水楊醛、粗品和無水乙醇混合，回流反應，冷卻至室溫，用無水乙醇重結晶即得填料A；（4）將三聚氯氰、填料A和四氫呋喃混合，攪拌處理后，過濾即得濾渣，對濾渣進行洗滌并干燥處理，冷卻至室溫即得前驅體；（5）取有機硅樹脂、前驅體、固色劑、顏料、脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷型分散劑WA、固色劑TX，將有機硅樹脂、前驅體、顏料和脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷型分散劑WA混合，快速攪拌處理，即得基體物，在基體物中加入固色劑和固色劑TX，繼續攪拌20～30min，即得固色率高的轉光染料，所述的顏料優選為酞青藍或熒光黃或還原紅。2.根據權利要求1所述的一種固色率高的轉光染料的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述的攪拌處理步驟為：按質量比1∶5將酯基季銨鹽柔軟劑和去離子水混合，在溫度為70～80℃，攪拌速度為400～500r/min下攪拌20～30min。3.根據權利要求1所述的一種固色率高的轉光染料的制備方法，其特征在于：步驟（2）所述的對氨基苯甲酸甲酯、無水乙醇、質量分數為98%水合肼之間的比例分別為：按重量份數計，分別稱取2～5份對氨基苯甲酸甲酯、20～30份無水乙醇、0.5～0.7份質量分數為98%水合肼。4.根據權利要求1所述的一種固色率高的轉光...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許博成，
申請(專利權)人：許博成，
類型：發明
國別省市：江蘇,32