纳米无甲醛固色剂及其制备方法.pdf

本发明公开了一种纳米无甲醛固色剂及其制备方法，它是以二烯丙基氯化铵为单体，二烯丙基铵和纳米二氧化锌为载体，过硫酸钠和焦亚硫酸钠为引发剂合成的共聚物。与现有技术相比，本发明所合成的纳米无甲醛固色剂不含甲醛和APEO，且固色性能和固色效果好，提供了一种更为理想的绿色环保型固色剂；用该固色剂固色的织物无色变，干、湿摩牢度，日晒牢度，耐氯牢度，防沾色牢度均达到了欧美标准和国际生态纺织品标准，并具有防蛀、防霉、防紫外线的功能。

权利要求书
1.  一种纳米无甲醛固色剂，其特征在于：它是以二烯丙基氯化铵为单体，二烯丙基铵和纳米二氧化锌为载体，过硫酸钠和焦亚硫酸钠为引发剂合成的共聚物，其结构式为：


2.  根据权利要求1所述的纳米无甲醛固色剂，其特征在于：按照重量份计算，它是以二烯丙基氯化铵800～880份、二烯丙基铵70～90份、纳米二氧化锌8～12份、过硫酸钠3～5份和焦亚硫酸钠3～5份为原料反应合成。

3.  根据权利要求2所述的纳米无甲醛固色剂，其特征在于：按照重量份计算，它是以二烯丙基氯化铵840份、二烯丙基铵80份、纳米二氧化锌10份、过硫酸钠4份和焦亚硫酸钠4份为原料反应合成。

4.  根据权利要求1、2或3所述的纳米无甲醛固色剂，其特征在于：所述纳米二氧化锌的粒径为30～100nm。

5.  根据权利要求1、2或3所述的纳米无甲醛固色剂，其特征在于：所述的纳米二氧化锌预先用同等重量的强酸酸化；所述的过硫酸钠和焦亚硫酸钠预先各用10倍重量的去离子水溶解配制成水溶液。

6.  如权利要求1-5中任一项所述的纳米无甲醛固色剂的制备方法，其特征在于：将纳米二氧化锌用同等重量的强酸酸化后与二稀丙基铵混合，置于容器中备用；将过硫酸钠和焦亚硫酸钠各用10倍重量的去离子水溶解，配制成水溶液备用；将二烯丙基氯化铵加入反应釜中，开启搅拌，升温至50℃时将二稀丙基铵和纳米二氧化锌的混合物加入进行搅拌；当反应釜内温度升至60℃时停止加温，开启冷却水，开始交叉滴加过硫酸钠、焦亚硫酸钠水溶液，反应釜内温度升至80℃时停止滴加，待釜内产物爆聚后降温至80℃，再将剩余的过硫酸钠和焦亚硫酸钠水溶液滴加完毕，80℃～85℃保温反应1h后测釜内产物的PH值和黏度，当PH值为4～6、黏度500～1500mPa·s时为反应终点，降温出料，即得纳米无甲醛固色剂。

7.  根据权利要求6所述的纳米无甲醛固色剂的制备方法，其特征在于：所述的强酸为盐酸或硫酸。

说明书纳米无甲醛固色剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米无甲醛固色剂及其制备方法，属于印染助剂技术领域。
背景技术
当前的织物染色主要以活性染料染色为主，由于活性染料分子结构中含有磺酸基、羧酸基等亲水性集团，染深色时往往会发生因浓度过高而其固着的染料量有限，使被染织物上存在大量的未固着染料，导致染色牢度不合格，湿处理牢度差；染料粒径大小也能影响染色的皂洗牢度，导致湿处理牢度不合格；因此必须用固色剂来提高被染织物的染色牢度。过去采用的固色剂大多含有甲醛或APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)，但因其固色性能优秀，且经济实惠深受众多厂家欢迎。但近年来人们的环保意识不断增强，随着一些国家或地区对甲醛含量的限制和对APEO的限量控制，使得含有甲醛或APEO的固色剂逐渐被淘汰，纺织印染助剂中甲醛、APEO的环保替代工作刻不容缓，印染厂家对环保型固色剂的需求也与日俱增。
最近几年，无甲醛固色剂在公开的专利文献中时有报道，如申请号为01119412、名称为环保型固色剂的专利申请，该环保型固色剂由甲壳素、高效渗透剂OP-6、脂肪醇聚氧乙烯醚、水组成，虽然不含甲醛，但其固色性能和效果不太理想，且OP系列属于辛基酚，已被禁止用于纺织品和皮革制品中；专利号为03114001.7的专利也公开了一种二乙烯三胺和环氧氯丙烷制成的无甲醛固色剂，但其配方单一，固色效果不理想；申请号为200610096042.5的专利申请又公开了一种丙烯酸乙酯、丙烯酸、焦亚硫酸钠和二乙烯三胺、环氧氯丙烷制成的无甲醛固色剂，在03114001.7的基础上增加了三种原料，其固色效果也不够理想。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种纳米无甲醛固色剂及其制备方法。本发明针对现有固色剂不环保(含甲醛或APEO)以及无甲醛固色剂性能的不足，以二烯丙基氯化铵为单体，经引发共聚合成了一种固色效果好的绿色环保型固色剂。
本发明的技术方案：一种纳米无甲醛固色剂，它是以二烯丙基氯化铵为单体，二烯丙基铵和纳米二氧化锌为载体，过硫酸钠和焦亚硫酸钠为引发剂合成的共聚物，其结构式为：

具体的说，按照重量份计算，它是以二烯丙基氯化铵800～880份、二烯丙基铵70～90份、纳米二氧化锌8～12份、过硫酸钠3～5份和焦亚硫酸钠3～5份为原料反应合成的。
更准确地说，按照重量份计算，它是以二烯丙基氯化铵840份、二烯丙基铵80份、纳米二氧化锌10份、过硫酸钠4份和焦亚硫酸钠4份为原料反应合成的。
所述纳米二氧化锌的粒径为30～100nm。
所述的纳米二氧化锌预先用同等重量的强酸酸化；所述的过硫酸钠和焦亚硫酸钠预先各用10倍重量的去离子水溶解配制成水溶液。
纳米无甲醛固色剂的制备方法为：将纳米二氧化锌用同等重量的强酸酸化后与二稀丙基铵混合，置于容器中备用；将过硫酸钠和焦亚硫酸钠各用10倍重量的去离子水溶解，配制成水溶液备用；将二烯丙基氯化铵加入反应釜中，开启搅拌，升温至50℃时将二稀丙基铵和纳米二氧化锌的混合物加入进行搅拌；当反应釜内温度升至60℃时停止加温，开启冷却水，开始交叉滴加过硫酸钠、焦亚硫酸钠水溶液，反应釜内温度升至80℃时停止滴加，待釜内产物爆聚后降温至80℃，再将剩余的过硫酸钠和焦亚硫酸钠水溶液滴加完毕，80℃～85℃保温反应1h后测釜内产物的PH值和黏度，当PH值为4～6、黏度500～1500mPa·s时为反应终点，降温出料，即得纳米无甲醛固色剂。
所述的强酸为盐酸或硫酸。
该固色剂利用带有季铵盐的烯烃，如二稀丙基氯化铵和二稀丙基铵聚合而成的高聚物(均聚物、或与基铵单体共聚的共聚物)，借助阳离子基团及成膜而达到最佳固色目的。而且在共聚过程中嫁接了具有防紫外线、防蛀、防霉功能的纳米二氧化锌。用该固色剂处理的织物干摩牢度4～5级，湿摩牢度2.5～3级，日晒牢度4级，耐氯牢度3～4级，防沾色牢度4～5级，完全符合欧美标准和国际生态纺织品标准，各项指标远远超过了传统固色剂。
与现有技术相比，本发明以二烯丙基氯化铵为单体，经引发共聚合成的纳米无甲醛固色剂不含甲醛和APEO，且固色性能和固色效果好，提供了一种更为理想的绿色环保型固色剂；用该固色剂固色的织物无色变，干、湿摩牢度，日晒牢度，耐氯牢度，防沾色牢度均达到了欧美标准和国际生态纺织品标准，并具有防蛀、防霉、防紫外线的功能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的实施例1：取二烯丙基氯化铵840Kg、二烯丙基铵80Kg、纳米二氧化锌(50～80nm)10Kg、过硫酸钠4Kg、焦亚硫酸钠4Kg。
制备工艺：将纳米二氧化锌用10Kg盐酸酸化后与二稀丙基铵混合，置于容器中备用；将过硫酸钠和焦亚硫酸钠各用40Kg去离子水溶解，配制成水溶液备用；将二烯丙基氯化铵加入反应釜中，开启搅拌，升温至50℃时将二稀丙基铵和纳米二氧化锌的混合物加入进行搅拌；当反应釜内温度升至60℃时停止加温，开启冷却水，开始交叉滴加过硫酸钠、焦亚硫酸钠水溶液，反应釜内温度升至80℃时停止滴加，待釜内产物爆聚后降温至80℃，再将剩余的过硫酸钠和焦亚硫酸钠水溶液滴加完毕，80℃～85℃保温反应1h后测釜内产物的PH值和黏度，当PH值为4～6、黏度500～1500mPa·s时为反应终点，降温出料，即得纳米无甲醛固色剂。
本发明的实施例2：取二烯丙基氯化铵800重量份、二烯丙基铵90重量份、纳米二氧化锌(30～100nm)8重量份、过硫酸钠5重量份、焦亚硫酸钠3重量份。
将纳米二氧化锌用8重量份硫酸酸化后与二稀丙基铵混合，置于容器中备用；将过硫酸钠用50重量份去离子水溶解，焦亚硫酸钠用30重量份去离子水溶解，各自配制成水溶液备用；然后同实施例1所述的方法制备成纳米无甲醛固色剂。
本发明的实施例3：取二烯丙基氯化铵880重量份、二烯丙基铵70重量份、纳米二氧化锌12重量份、过硫酸钠3重量份、焦亚硫酸钠5重量份。
将纳米二氧化锌用12重量份盐酸酸化后与二稀丙基铵混合，置于容器中备用；将过硫酸钠用30重量份去离子水溶解，焦亚硫酸钠用50重量份去离子水溶解，各自配制成水溶液备用；然后同实施例1所述的方法制备成纳米无甲醛固色剂。