一种用于碱性染色的双偶氮杂环类分散染料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种用于碱性染色的双偶氮杂环类分散染料及其制备方法 (Bisazo heterocyclic disperse dye for alkaline dyeing and preparation method thereof ) 是由 李敏 付少海 苏婧 王刘阳 于 2021-01-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于碱性染色的双偶氮杂环类分散染料及其制备方法,属于精细化工技术领域。本发明提供了一种用于碱性染色的双偶氮杂环分散染料的制备方法,第一步以杂环衍生物为重氮组分制备杂环重氮盐,并与二萘酚在酸性条件发生偶合反应制备单偶氮杂环分散染料滤饼；第二步以制备的单偶氮杂环分散染料为偶合组分与另一份重氮盐在碱性条件下发生偶合反应制备双偶氮杂环分散染料。用于解决现有的耐碱型分散染料可以在7≤pH≤14条件下应用,但碱剂只能为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸三钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠等而不能为强碱NaOH的问题,这限制了该类染料在涤纶织物前处理和染色一浴染色法中的应用。(The invention discloses a bisazo heterocyclic disperse dye for alkaline dyeing and a preparation method thereof, belonging to the technical field of fine chemical engineering. The invention provides a preparation method of a bisazo heterocyclic disperse dye for alkaline dyeing, which comprises the following steps of preparing heterocyclic diazonium salt by taking a heterocyclic derivative as a diazo component, and performing coupling reaction with dinaphthol under an acidic condition to prepare a filter cake of the monoazo heterocyclic disperse dye; and the second step takes the prepared monoazo heterocyclic disperse dye as a coupling component to carry out coupling reaction with another part of diazonium salt under the alkaline condition to prepare the disazo heterocyclic disperse dye. The method is used for solving the problem that the existing alkali-resistant disperse dye can be applied under the condition that the pH value is more than or equal to 7 and less than or equal to 14, but the alkali agent can only be sodium carbonate, sodium bicarbonate, trisodium phosphate, sodium dihydrogen phosphate or disodium hydrogen phosphate and the like, but can not be strong-base NaOH, thereby limiting the application of the dye in the pretreatment and dyeing one-bath dyeing methods of polyester fabrics.)
技术领域
本发明涉及一种用于碱性染色的双偶氮杂环类分散染料及其制备方法，属于精细化工
技术领域
。背景技术
当前纺织印染行业正积极推进节能减排，清洁生产技术，纺织印染的高耗水、高耗能和高排污现状是当前亟待解决的重要课题。涤纶纤维因其优良的物理和化学特性被广泛应用于服装、家纺、军工特殊织物和工业用纺织品，成为目前世界上产量最大、应用最广泛的合成纤维品种。然而，在涤纶及其混纺织物的染整加工中，织物前处理(包括退浆、精练和碱减量等工序)和染色后的还原清洗均是在碱性条件下进行，尤其是精练和碱减量都是在强碱性(NaOH)条件下进行，而中间环节的分散染料染色却是酸性浴(pH＝4～4.5)。整个染色过程存在反复多次的中和、水洗，工艺流程长，耗能耗水量大。开发在强碱性条件下染色的分散染料，可实现涤纶织物的前处理与染色同浴进行，具有显著节能减排的优势。
发明内容
【技术问题】
本发明实际要解决的技术问题是：提供一种在强碱条件下具有较好的耐碱稳定性、适用于碱性染色的双偶氮杂环类分散染料。
【技术方案】
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于碱性染色的双偶氮杂环分散染料的制备方法，用于解决现有的耐碱型分散染料可以在7≤pH≤14条件下应用，但碱剂只能为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸三钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠等而不能为强碱NaOH的问题，这限制了该类染料在涤纶织物前处理和染色一浴染色法中的应用。
本发明的第一个目的是提供一种双偶氮杂环类分散染料，所述双偶氮杂环类分散染料结构通式如下所示：
其中R1、R2＝-H、NO2；
其中R1、R2、R3＝-H、-OCH3、卤素、NO2；
其中R1、R2＝-H、NO2；
其中R1、R2、R3＝-H、-OCH3、卤素、NO2；
其中R1、R2、R3＝-H、-CN、卤素、NO2。
本发明的第二个目的是提供一种制备上述双偶氮杂环类分散染料的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步以杂环衍生物为重氮组分制备杂环重氮盐，并与二萘酚在酸性条件发生偶合反应制备单偶氮杂环分散染料滤饼；第二步以制备的单偶氮杂环分散染料为偶合组分与另一份重氮盐在碱性条件下发生偶合反应制备双偶氮杂环分散染料。
在本发明的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
(1)单偶氮杂环分散染料滤饼的制备：将杂环重氮组分溶解于酸，在0-5℃条件下加入重氮化试剂并保持该温度反应0.5-2h制得芳胺重氮盐；将二萘酚溶解于碱并降温至10-15℃，加入到制备的芳胺重氮盐中，反应30-90min后，经抽滤、水洗、干燥；
(2)双偶氮杂环分散染料滤饼的制备：在50-60℃条件下，将制得的单偶氮分散染料溶解于氢氧化钠和表面活性剂的混合溶液后冷却待用，将另一份重氮盐缓慢滴入，滴加完毕后在10-15℃条件下反应1-5h，经抽滤、水洗、干燥；
(3)双偶氮杂环分散染料的制备：将一定量的双偶氮杂环分散染料滤饼和高温型分散剂混合均匀，并在砂磨机中研磨均匀，制得双偶氮杂环分散染料。
在本发明的一种实施方式中，作为优选，步骤(1)中，酸可以是盐酸、丙酸、浓硫酸(98％)或稀硫酸(40-70％)、磷酸等中的任意一种或多种，重氮组分中间体与酸的质量比为1：(2.5～3.5)，以保证原料完全溶解。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，所述的重氮化试剂为亚硝酸钠或亚硝酰硫酸，重氮组分中间体与重氮化试剂的摩尔比为1：(1.1～1.2)，以保证重氮组分完全重氮化。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，偶合组分为1,4-二萘酚或1,3-二萘酚。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中的重氮组分可以为氨基苯并噻唑、氨基苯并异噻唑、氨基噻唑、氨基异噻唑或氨基噻吩。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，碱为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠等中的任意一种或多种，浓度为2～8g/L，以充分溶解偶合组分。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中，氢氧化钠浓度为100～250g/L，以充分溶解萘酚型单偶氮分散染料。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中，重氮盐可以与(1)中重氮盐相同，也可以不同。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中，表面活性剂为拉开粉BX、Tween-80、JFC、SDS、NNO、MF等中的一种或多种，用量为0.05％-1.0％，wt％。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中，高温型分散剂为MF、NNO、85A和AD-4600中的一种或几种，高温型分散剂用量：分散染料用量＝(0.45～0.85):1.0，w/w。
本发明的第三个目的是提供一种含有上述双偶氮杂环类分散染料的着色剂。
本发明的第四个目的是提供一种上述双偶氮杂环类分散染料或着色剂在纺织品染色的应用。
在本发明的一种实施方式中，所述纺织品包括纤维、纱线、毯类织物、机织物、针织物、保暖絮料、填充料、非织造布、服装、服装饰品、家用纺织品、装饰品、医疗卫生用品或特殊工作服中的任意一种。
本发明的第五个目的是提供一种纺织材料的染色方法，所述方法是以上述双偶氮分散染料对纺织材料进行染色。
在本发明的一种实施方式中，所述染色体系中pH为3-14。
在本发明的一种实施方式中，当染色体系pH为碱性环境时，碱剂为强碱或弱碱。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种用于碱性染色的双偶氮杂环类分散染料，用于解决现有的耐碱型分散染料可以在7≤pH≤14条件下应用，但碱剂只能为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸三钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠等而不能为强碱NaOH的问题，这限制了该类染料在涤纶织物前处理和染色一浴染色法中的应用。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
实施例1：一种双偶氮杂环类分散染料
一种双偶氮杂环类分散染料，所述双偶氮杂环类分散染料结构式如下所示：
所述双偶氮杂环类分散染料的制备方法为：在500mL三口烧瓶中，加入19.50g(0.10mol)3-氨基-5-硝基苯并异噻唑和78.00g 98％的浓硫酸，搅拌使其完全溶解。在-5-0℃条件下，缓慢加入31.75g(M＝127，40％)亚硝酰硫酸，再缓慢加入一定量的丙酸，淀粉碘化钾试纸检测呈现微蓝色。保持T＝0-5℃反应4h，用氨基磺酸消除过量的亚硝酸。称取5.50g(0.05mol)1,3-二萘酚溶于10g 10％氢氧化钠和0.11gJFC，向偶合组分中滴加重氮盐，并保持反应温度为10-15℃。用H酸检测反应终点。反应结束后，抽滤，水洗，干燥。获得的染料在无水乙醇中重结晶后过滤烘干。称取10g制备的双偶氮杂环类分散染料和6g 85A，加水打浆混合均匀后，用研磨机研磨分散，喷雾干燥，即得成品。
实施例2：一种双偶氮杂环类分散染料
一种双偶氮杂环类分散染料，所述双偶氮杂环类分散染料结构式如下所示：
所述双偶氮杂环类分散染料的制备方法为：取150mL的烧杯，向其中加入6.24g冰和37.38g质量分数为98％的浓硫酸，并缓慢加入8.76g 5，6-二氯苯并噻唑(0.04mol)，搅拌至完全溶解。将烧杯放入冰浴环境,待温度降至0-5℃后缓慢加入13.97g质量分数为40％的亚硝酰硫酸(0.044mol)。另称取44.38g冰和44.38g质量分数为98％的浓硫酸，并冰浴降温至0-5℃。将5，6-二氯苯并噻唑溶液缓慢加入到稀释的硫酸溶液中，并在0-5℃条件下反应3h。通过将一滴重氮液加入到冰水溶液中观察有无固体颗粒来判断反应终点。重氮化反应达到终点后，加入尿素消除过量的亚硝酸。称取2.20g(0.02mol)1,3-二萘酚溶于5g 10％氢氧化钠和0.55gJFC，向偶合组分中滴加重氮盐，并保持反应温度为10-15℃。用H酸检测反应终点。反应结束后，抽滤，水洗，干燥。获得的染料在无水乙醇中重结晶后过滤烘干。称取10g制备的双偶氮杂环类分散染料和6g 85A，加水打浆混合均匀后，用研磨机研磨分散，喷雾干燥，即得成品。
实施例3：一种双偶氮杂环类分散染料在染色方面的应用
采用实施例1和2制备得到的双偶氮杂环类分散染料对涤纶进行染色，染色条件为：温度时130℃，时间是30min，染液中染料的添加量20％owf，染液中还包括2g/L NaOH。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
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