蚕丝是人类较早开发利用的天然蛋白质纤维之一,具有手感柔滑、外观华丽等优良性能,被誉为“纤维皇后”。目前蚕丝染色常用的酸性染料和丝素大分子之间以离子键、范德华力和氢键结合,耐湿处理牢度不理想;活性染料虽能与蚕丝反应生成共价键结合,但在染色过程中用到的高温、碱固色也对纤维结构和物理机械性能带来不利影响。同时,酸性染料和活性染料均需要用大量的盐来促染,造成了污水处理及环境的严重负担。因此,探索对蚕丝的低温高色牢度环保染色方法具有重要意义。本课题组针对蚕丝纤维的染色问题,建立了一种适用于蚕丝的节能环保Mannich反应染色法,该方法耐皂洗色牢度及耐摩擦色牢度均较高,但染色织物存在耐光性能不够理想的问题。为了探究染料结构与其耐光性能之间的关系,通过在重氮组分和偶合组分上引入不同取代基,以J酸、吡唑啉酮衍生物和苯胺衍生物为原料设计合成了8只Mannich反应型染料和2只不含芳伯胺基的酸性染料,采用傅里叶红外光谱、离子阱质谱和核磁共振氢谱验证了合成染料的分子结构。与此同时,系统研究了供吸电子基团对染料耐光性的影响。研究表明,Mannich反应型染料上染蚕丝纤维和在水溶液中耐光性能具有相似的规律,供电子基团引入会降低染料的耐光性能,并且供电子能力越强,影响越大,引入吸电子基团会对其耐光性能有所改善;通过液相色谱及质谱分析,发现在光照条件下Mannich反应型染料在水溶液中主要分解为氧化产物,染料耐光性能不佳主要由芳伯胺基供电子能力太强造成。为进一步提高Mannich反应型染料的耐光性能,削弱芳伯胺基对Mannich反应型染料耐光性能的影响,采用商品传统活性染料进行芳胺化反应引入芳伯胺基,合成了4只在发色团和芳伯胺基之间具有隔离基团的Mannich反应型染料,采用傅里叶红外光谱、离子阱质谱和核磁共振氢谱验证了合成染料的分子结构。对染料染色蚕丝织物进行耐光性能测试,结果表明,通过对商品传统活性染料芳胺化修饰合成的Mannich反应型染料耐光性能,与原活性染料相比没有降低,通过此方法还能丰富Mannich反应型染料的色谱。用这些商品传统活性染料经芳胺化修饰合成的Mannich反应型染料对蚕丝进行染色,染料上染率均能达到90%以上,耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均能达到4级以上。综上所述,通过对染料结构进行设计,合成了12只Mannich反应型染料和2只不含芳伯胺基的酸性染料,对染料的耐光性能进行系统性测试分析,发现在光照条件下染料主要发生光氧化而褪色;通过对商品传统活性染料进行芳胺化反应引入芳伯胺基,合成的Mannich反应型染料不仅耐光性能没有明显的下降,染料的上染率和Mannich反应染色蚕丝织物的色牢度也较高,可实现蚕丝的室温无盐高色牢度染色,也为改善Mannich反应型染料的耐光性能提供了新的思路。