酸性染料可染改性涤纶研究的进展

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1、第2l卷第4期2008-07聚酯工业PolyesterIndustryV01．21No．4J山2008酸性染料可染改性涤纶研究的进展丁金玲1，汪少朋2，黄关葆1(1北京服装学院材料科学与工程学院，北京100029；2中国纺织科学研究院，北京100025)摘要：介绍了涤纶酸性染料可染(ADP)改性的2种主要方法(简介其它改性方法)：共聚改性和共混改性，叙述了其研究和发展状况，指出了制备ADP的实际意义。j关键词：涤纶；改性；酸性染料可染中图分类号：TQ342．21；TSl93．636文献标识码：A文章编号：1008-8261(2008)044)0094r20

2、前言，2酸性可染改性涤纶的研究方法及现状涤纶具有一系列优良性能，断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热耐光性好，其织物具有洗可穿性等，故有广泛的服用和产业用途。近年来石油rT业的发展，为涤纶生产提供了更加丰富而廉价的原料。目前，聚酯纤维已成为发展速度最快，产量最大的合成纤维品种。但是由于聚酯纤维的结构特点，染色非常困难，通常用分散染料在高温高压和有载体的条件下才能染色，且效果不佳，并且造成环境污染，成本也较高。酸性染料可染型涤纶(ADP)可以与丝绸、羊毛等同浴染色，简化了染色工艺，且上色均匀，具有很大的应用前景，因此制备ADP是很多科研工作者不

3、断追求的目标。l涤纶酸性染料可染的改性原理由于聚酯分子的线性状态较好，分子上没有大的侧链和支链，而且经过纺丝过程中拉伸和定型作用，使分子排列整齐，结晶度高，定向性好，纤维分子间空隙小，染料不易渗入，大分子链上没有羟基、氨基等亲水性基团，只有极小的酯基，聚酯纤维具有高疏水性等特点。而酸性染料结构中含有一sO，Na作为水溶性基团，染色基团为体积相对较大的磺酸根负离子，所以PET纤维酸性染料染色非常困难。目前的改性方法是在聚合时加入含氮的共聚组分，由于氮容易吸收酸f生介质中的氢离子而带正电荷，这种正电荷集中在聚合物主链的碱性基团上，作为吸收阴离子染料的席位，从而

4、实现酸性可染。酸性染料上染涤纶的染色机理可用下式来表示：～嘎～一00Ic_+即一+H+_卜腿”E5】e+HDOC一2．1共聚改性通过在聚酯大分子链中引入含氮的碱性极性基团，使涤纶对酸性染料具有亲和性能。目前用到的方法有：PET和含有叔胺的二元酸、二元醇或哌啶、哌嗪类含氮杂环化合物共聚改性，PET和含酰胺类改性剂共聚改性。蒋听培⋯介绍了3种共聚法制备ADP的方法：@PET与内含1个或2个以上胺或铵盐，并且至少在一个末端含有酯形成基的线状乙烯聚合物共聚；@PET与一端含有叔胺基、另一端带有羧酸或酯的、平均聚合度为5—50的聚含氧亚烷基共聚；③用双折射率为(15

5、～100)X10。的高取向聚酯未拉伸丝，经过疏水性基团引发剂、膨润剂、胺基乙烯酯改性剂处理，使之接枝共聚得到ADP。在一项美国专利f21中，用到的共聚改性剂为四甲基哌啶醇，当氮质量分数为聚酯质量的0．05％～0．25％时，得到的改性涤纶在酸性染浴中染色，取得令人满意的染色效果。加拿大专利【33中，以1，4．双氨丙基哌囔作为改性剂，聚合前哌嗪先与对苯二甲酸、脂肪酸反应生成盐，再加入到反应釜中进行缩聚，得到的改性聚酯对酸性染料具有很好的上染率。笔者曾用含有酰胺键的己内酰胺、尼龙6低聚物与PET共聚。研究发现，己内酰胺作为改性剂效果不大，尼龙6的改性效果不错，但

6、在成丝过程中易形成微纤维，导致挤出过程很困难，而且聚酯的物理性能下降。2．2共混改性共混的方法可以是改性剂与切片混合后熔融纺收稿日期：2008-04-07；修回日期：2008-04—18。作者简介：丁金玲(1984-)女，山东济宁人，在读硕士研究生，主要研究方向为酸性可染改性聚酯的合成。10聚酯工业第21卷丝；也可先与切片混合后熔融造粒，干燥，熔融纺丝成形；也可在缩聚反应后期，将改性剂加入到PET中，在熔融状态下混合后做成切片或直接纺丝¨J。哪种方法最合适，要根据改性剂的性质而定。PET和含有酰胺键的尼龙6或尼龙66共混，使端胺基染座增加，染料上染率提高，

7、聚酰胺的含量越高，得到的聚酯和聚酰胺的混合物染色性能越好。但另一方面，高含量的聚酰胺会产生聚酰胺微纤维，降低了聚酯的物理性能，造成了加工上的困难。PET和含有叔胺的聚酯共混的方法，含叔胺的二元醇耐热性、耐酸性好，第一步让它与DMT经酯交换、缩聚反应后，得到含有叔胺的聚酯。为防止聚合物着色，还可加人亚磷酸或亚磷酸酯等磷的化合物。第二步将含有叔胺的聚酯和PET共混，再经过熔融纺丝，即可制得酸性染料可染型聚酯纤维⋯。美国专利”1还公开了PET和含叔胺基团的聚酰胺共混，并使用了磷化物来提高聚酯的可染性，但大量的氨基会造成纤维的白度、透明度下降，最后得到深棕色的聚酯

8、纤维。为了进一步提高聚酯的常压可染性能，在此基础上荷兰专利∞o又介