均三嗪型可水解桥基染料聚醚衍生物的合成与应用

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分散染料为非水溶性染料,在染液中需依靠分散剂等助剂的作用保持分散状态。但由于传统分散剂与染料微粒界面间的作用力不高,因此在商品化加工过程中需要加入大量的分散剂和其它助剂,染色结束后,这些助剂的排放产生大量有色废水。同时染色过程中,这些助剂也会对染料产生增溶作用,降低染料的利用率。因此,开发用于分散染料的高效分散剂,特别是环保型超分散剂,对提高分散染料的品质、纺织品的档次及顺应印染行业向生态化方向发展有着重要的意义。基于超分散剂的优异性能和暂溶性分散染料的结构特征,本文设计合成了一种可水解染料聚醚衍生物:采用聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚对分散染料分子进行接枝改性,其连接基团为可水解的均三嗪桥基。通过利用红外光谱仪、核磁共振、元素分析仪对均三嗪型可水解型分散染料聚醚衍生物结构进行了推断和表征,表明所得产物结构与设计结构相符。并初步探讨了其水解行为,实验结果表明,均三嗪型染料聚醚衍生物一般可在碱性条件下发生水解,水解效率随着pH的增大而提高。均三嗪型可水解染料聚醚衍生物对母体染料分散性能研究表明,添加少量衍生物能显著改善染料的分散性,且染料分散体系的粒径随着分散剂用量的增大而减小。聚醚及染料聚醚衍生物对染料颗粒表面的吸附等温线表明:由于引入分散染料分子这一重要锚固基团,改性聚醚对染料的饱和吸附量明显高于原聚醚的。这可能是染料聚醚衍生物的染料部分和聚氧丙烯链段可吸附在染料颗粒表面,而聚氧乙烯链段以拖尾的形式伸入溶液中,从而形成较大的空间斥力位垒。因而在染料与染料聚醚衍生物质量比为10:1的条件下分散体系依然具有良好的分散性和稳定性,可达到商品分散染料的效果。将自制染料分散体系用于涤纶纤维的染色实验,研究了分散染料的上染率、匀染性、染色深度等,上染织物的染色牢度以及染色后废水的COD值,并与常规商品染料进行了对比。结果表明自制染料分散染料体系,能提高染料的上染百分率和织物的匀染性,染色织物的相关牢度等也均能达到和超过商品染料,且染色废水的色度和COD值远低于商品染料染色废水,减少了有色废水的产生。
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