阻燃染料的制備方法及其應用

阻燃染料的制備方法及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及精細化工領域，尤其涉及阻燃染料的制備方法一種阻燃染料的制備方 法及其應用。
【背景技術】
[0002] 據世界各國的年度火災報告統計，紡織品引起的火災約占住宅火災的20%左右， 在紡織品引起的火災中死亡的人數更是占到了住宅火災死亡總人數的50%。紡織品引起 的火災觸目驚心。因此近年來，關于阻燃紡織品的研宄和加工層出不窮。傳統的紡織品阻 燃加工是在紡織品的染色以后進行，整理方式以浸軋阻燃工作液再烘焙或者是涂層整理為 主，需要經過多道工序，耗費大量的能源。對于手感要求高的產品往往達不到要求。因此， 亟需設計合成一類染料，既可以使紡織品染著顏色，同時又具有阻燃功能。
[0003] 有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研宄創新，以期創設阻燃染料的制備方法 一種阻燃染料的制備方法及其應用，使其更具有產業上的利用價值。

【發明內容】

[0004] 為解決上述技術問題，本發明的目的是提供阻燃染料的制備方法一種阻燃染料的 制備方法及其應用，使制備得到的染料兼具染色和阻燃的效果，可以節省操作步驟，節省資 源和能源的消耗。
[0005] 本發明提出的阻燃染料的制備方法包括以下步驟：
[0006] (1)利用含有碳碳雙鍵的酰化試劑與含有氨基或羥基的偶氮染料發生酰基化反 應，將酰化試劑上的碳碳雙鍵引入偶氮染料；
[0007] (2)利用所述步驟⑴反應得到的偶氮染料上的碳碳雙鍵與9,10-二氫-9-氧 雜-10-磷雜菲-10-氧化物發生加成反應，將磷雜菲基團引入偶氮染料。
[0008] 進一步的，所述步驟（2)中與9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物反應 的偶氮染料為：丙烯酰胺-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯，反應步驟為：
[0009] A、將丙烯酰胺-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯與9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧 化物混合攪拌后，在120-140°C反應8-10h;
[0010] B、反應后過濾，濾液蒸干，蒸干產物溶于水，過濾，取濾液烘干，得到阻燃染料。
[0011] 進一步的，所述步驟（1)中，酰化試劑為丙烯酰氯、馬來酸酐或丙烯酸中的一種。
[0012] 進一步的，所述步驟（1)中，偶氮染料為2-氨基_4,5_二磺酸鈉偶氮苯，酰化試劑 為丙烯酰氯，反應步驟為：
[0013] A、取2-氨基-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯溶液加入三乙胺，控制反應溫度低于15°C，緩 慢滴加丙烯酰氯溶液；
[0014] B、丙烯酰氯溶液滴加完畢后，冰浴l-3h，然后升溫至室溫攪拌過夜；
[0015] C、反應完畢，過濾除去不溶性的三乙胺鹽，將得到的濾液烘干得到固體產物：丙烯 酰胺-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯。
[0016] 進一步的，所述步驟（1)中，2-氨基-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯的制備方法包括以下步 驟：
[0017] A、以對氨基苯磺酸鈉為原料，將其水溶液在室溫下加入亞硝酸鈉，攪拌；
[0018] B、將所述步驟A得到的混合溶液倒入鹽酸的冰水溶液中，攪拌；
[0019] C、所述步驟B中得到的溶液析出重氮鹽沉淀后，加入尿素至碘化鉀試紙無顯色， 調節溶液pH至9-10 ;
[0020] D、冰水浴條件下，在所述步驟C得到的溶液中滴加對氨基苯磺酸鈉的水溶液，反 應2_4h，鹽析，過濾，烘干，得到廣物：2_氨基-4, 5-二橫酸鈉偶氣苯。
[0021] 進一步的，所述丙烯酰胺_4, 5-二磺酸鈉偶氮苯與9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜 菲-10-氧化物的物質的量比為1 : (0.8~1.25)。
[0022] 進一步的，所述2-氨基-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯、丙烯酰氯與三乙胺的物質的量比 為 1 : 1 : (0? 8 ~1. 1) 〇
[0023] 進一步的，所述對氨基苯磺酸鈉、亞硝酸鈉與鹽酸的物質的量比為1:(1~ 1. 2) : (2. 5 ~6)。
[0024] 本發明還提供了一種阻燃染料的應用，所述阻燃染料用于蛋白質纖維、尼龍纖維、 紗線以及上述纖維的混紡品種的染色和阻燃整理。
[0025] 本發明還提供了 一種通過上述制備方法制備的阻燃染料。
[0026] 借由上述方案，本發明至少具有以下優點：本發明將阻燃劑中間體9,10-二 氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物引入陰離子染料，得到的阻燃染料無齒、無煙、無毒，不 迀移，阻燃性能持久，能夠賦予染色織物一定的阻燃性能而且不影響織物的手感，減少整理 工藝，節約了原料和設備成本，而且本發明工藝簡單，反應過程便于控制，適合工業化生產。
[0027] 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發明的阻燃染料的紅外譜圖；
[0029] 圖2是本發明的阻燃染料整理真絲織物的染色升溫曲線。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施 例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0031] 實施例一：
[0032] 本實施例中制備阻燃染料的化學式為：
[0033]
【主權項】
1. 一種阻燃染料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 利用含有碳碳雙鍵的酰化試劑與含有氨基或羥基的偶氮染料發生酰基化反應，將 酰化試劑上的碳碳雙鍵引入偶氮染料； (2) 利用所述步驟⑴反應得到的偶氮染料上的碳碳雙鍵與9,10-二氫-9-氧 雜-10-磷雜菲-10-氧化物發生加成反應，將磷雜菲基團引入偶氮染料。
2. 根據權利要求1所述的阻燃染料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2)中與9， 10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物反應的偶氮染料為：丙烯酰胺-4, 5-二磺酸鈉 偶氮苯，反應步驟為： A、 將丙烯酰胺-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯與9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物 混合攪拌后，在120_140°C反應8-10h ; B、 反應后過濾，濾液蒸干，蒸干產物溶于水，過濾，取濾液烘干，得到阻燃染料。
3. 根據權利要求1所述的阻燃染料的制備方法，其特征在于：所述步驟（1)中，酰化試 劑為丙烯酰氯、馬來酸酐或丙烯酸中的一種。
4. 根據權利要求3所述的阻燃染料的制備方法，其特征在于：所述步驟（1)中，偶氮染 料為2-氨基-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯，酰化試劑為丙烯酰氯，反應步驟為： A、 取2-氨基-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯溶液加入三乙胺，控制反應溫度低于15°C，緩慢滴 加丙烯酰氯溶液； B、 丙烯酰氯溶液滴加完畢后，冰浴l_3h，然后升溫至室溫攪拌過夜； C、 反應完畢，過濾除去不溶性的三乙胺鹽，將得到的濾液烘干得到固體產物：丙烯酰 胺-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯。
5. 根據權利要求4所述的阻燃染料的制備方法，其特征在于：所述步驟（1)中，2-氨 基-4, 5-二磺酸鈉偶氮苯的制備方法包括以下步驟： A、 以對氨基苯磺酸鈉為原料，將其水溶液在室溫下加入亞硝酸鈉，攪拌； B、 將所述步驟A得到的混合溶液倒入鹽酸的冰水溶液中，攪拌； C、 所述步驟B中得到的溶液析出重氮鹽沉淀后，加入尿素至碘化鉀試紙無顯色，調節 溶液pH至9-10 ; D、 冰水浴條件下，在所述步驟C得到的溶液中滴加對氨基苯磺酸鈉的水溶液，反應 2_4h，鹽析，過濾，烘干，得到廣物：2_氨基-4, 5-二橫酸鈉偶氣苯。
6. 根據權利要求2所述的阻燃染料的制備方法，其特征在于：所述丙烯酰胺-4, 5-二 磺酸鈉偶氮苯與9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物的物質的量比為1 : (0.8~ 1. 25) 〇
7. 根據權利要求4所述的阻燃染料的制備方法，其特征在于：所述2-氨基-4, 5-二磺 酸鈉偶氮苯、丙烯酰氯與三乙胺的物質的量比為I : 1 : (0.8~1.1)。
8. 根據權利要求5所述的阻燃染料的制備方法，其特征在于：所述對氨基苯磺酸鈉、亞 硝酸鈉與鹽酸的物質的量比為I : (1~1.2) : (2. 5~6)。
9. 根據權利要求1~8中任意一項所述的阻燃染料的應用，其特征在于：所述阻燃染 料用于蛋白質纖維、尼龍纖維、紗線以及上述纖維的混紡品種的染色和阻燃整理。
10. -種采用權利要求1~8中任意一項所述的阻燃染料的制備方法制備的阻燃燃料。
【專利摘要】本發明涉及精細化工領域，尤其涉及一種阻燃染料的制備方法及其應用，阻燃染料的制備步驟包括(1)利用含有碳碳雙鍵的酰化試劑與含有氨基或羥基的偶氮染料發生酰基化反應，將酰化試劑上的碳碳雙鍵引入偶氮染料；(2)利用所述步驟(1)反應得到的偶氮染料上的碳碳雙鍵與9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物發生加成反應，將磷雜菲基團引入偶氮染料，本發明制備得到的阻燃染料兼具染色和阻燃的效果，可以節省操作步驟，節省資源和能源的消耗。
【IPC分類】C09B43-00, D06P3-24, D06P3-04, C07F9-6571, D06P3-82, C09B43-128, D06P1-10
【公開號】CN104830092
【申請號】CN201510172224
【發明人】關晉平, 董永生, 陳國強, 陳威
【申請人】蘇州大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月13日