苯并异噻唑染料单体化合物及制备方法和在疏水性纤维材料染色中的应用
技术领域
本发明涉及疏水性纤维材料染色领域，具体涉及一种苯并异噻唑染料单体化合物及制备方法和在疏水性纤维材料染色中的应用。
背景技术
聚酯纤维，俗称“涤纶”。是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物。聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力，其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛。
氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称，是一种弹性纤维。氨纶弹性优异。而强度比乳胶丝高2～3倍，线密度也更细，并且更耐化学降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。
涤纶和氨纶由于具有优异的性能，在市场上大规模引用。随着涤纶/氨纶混纺纤维的发展，近年来对涤纶和氨纶材料染色方面的要求越来越高，目前，从市场情况来看，现有的产品都存在一些不足。为此，开发一类染色性能优异且经济的复配染料是当前染料行业的主要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种苯并异噻唑染料单体化合物和在疏水性纤维材料染色中的应用，该分散染料染色pH范围宽、染深性好、摩擦牢度好、水洗牢度好、日晒牢度好、升华牢度好。
一种苯并异噻唑染料单体化合物，其结构如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中：R1、R2各自独立为C1-4的烷基、氰乙基或氰乙氧乙基；
优选的，R1为C1-2的烷基；
更为优选的，所述的苯并异噻唑染料单体化合物为下列之一：
本发明所述的偶氮分散染料可采用行业内常规方法制备，如：
首先将3-氨基-5-硝基苯并异噻唑重氮化，得到重氮盐，然后将该重氮盐与如式(Ⅱ)所示的偶合组分偶合制备目标产物(苯并异噻唑染料单体化合物)。
3-氨基-5-硝基苯并异噻唑的重氮化按其已知的方法进行，如在亚硝酰硫酸与硫酸的混合溶液中，于-10℃～10℃缓慢加入3-氨基-5-硝基苯并异噻唑进行重氮化制备重氮盐。
同样的偶合过程可按已知的方法进行，将上述重氮盐缓慢加入含式(Ⅱ)所示的偶合组分冰水中，该反应适宜在酸性介质中进行，温度范围为-10℃～10℃，偶合结束，升温转晶，过滤，洗涤即得分散染料滤饼。
本发明的分散染料染色时，可选择与萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、烷基萘磺酸甲醛缩合物(如甲基萘磺酸甲醛缩合物(分散剂MF))、萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂NNO)、苄基萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂CNF)、木质素磺酸钠(木质素85A、木质素83A)等助剂中的一种或多种混合进行砂磨，干燥后得到商品染料。优选的染料单体化合物与助剂质量之比为1∶0.5～5。
将所述的苯并异噻唑染料单体化合物与助剂混合，用于疏水性纤维材料染色中。所述的疏水性纤维材料为涤纶(聚酯纤维)和氨纶。所述的苯并异噻唑染料单体化合物与助剂质量之比为1∶0.5～5。
一种用于疏水性纤维材料染色的染料的制备方法，包括：
在烧瓶中加入硫酸100克、质量百分数40％的亚硝酰硫酸65.8克，降温至0～5℃，加入39克3-氨基-5-硝基苯并异噻唑，加入时控制温度0～5℃，加毕在0～5℃保温反应4小时，得重氮液；在冰水中加入N-氰乙基-N-氰乙氧乙基-1-萘胺61.5克、硫酸24克及平平加、尿素，搅拌打浆半小时后，形成含偶合组分的溶液，把重氮液滴加到含偶合组分的溶液中，滴加重氮液的过程中控制温度0℃并保持偶合组分过量，反应结束后升温至70℃保温1小时，过滤并洗涤至中性，得含式(Ⅰ-2)化合物的染料滤饼，然后加入分散剂MF 21克、木质素85A 21克、水研磨分散，喷雾干燥，即得用于疏水性纤维材料染色的染料；
该方法制备的含Ⅰ-2的染料单体化合物的染料成品在水洗牢度、日晒牢度、升华牢度表现得更好。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供的苯并异噻唑染料单体化合物，应用于疏水性纤维材料染色时，具有分染色pH范围宽、染深性好、水洗牢度好、日晒牢度好、升华牢度好等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
在烧瓶中加入硫酸100克、亚硝酰硫酸(质量百分数40％)65.8克，降温至5℃以下，慢慢加入39克3-氨基-5-硝基苯并异噻唑，加入时控制温度小于5℃，加毕在0～5℃保温反应4小时，得重氮液；在一定量的冰水中加入N-乙基-N-氰乙氧乙基-1-萘胺55克(折百重，式Ⅱ结构，R1为乙基，R2为氰乙氧乙基，即
实施例2
在烧瓶中加入硫酸100克、亚硝酰硫酸(40％)65.8克，降温至5℃以下，慢慢加入39克3-氨基-5-硝基苯并异噻唑，加入时控制温度小于5℃，加毕在0～5℃保温反应4小时，得重氮液；在一定量的冰水中加入N-甲基-N-氰乙氧乙基-1-萘胺52.4克(折百重)、硫酸24克及适量平平加、尿素，搅拌打浆半小时后，把重氮液滴加到偶合组份中，滴加重氮液的过程中控制温度0℃左右并保持偶合组分过量，反应结束后升温至70℃保温1小时，过滤并洗涤至中性，得式(Ⅰ-2)的染料滤饼，然后加入助剂(分散剂MF 20克、木质素85A 20克)、水研磨分散，喷雾干燥，即得成品。
实施例3
在烧瓶中加入硫酸100克、亚硝酰硫酸(40％)65.8克，降温至0～5℃，慢慢加入39克3-氨基-5-硝基苯并异噻唑，加入时控制温度0～5℃，加毕在0～5℃保温反应4小时，得重氮液；在一定量的冰水中加入N-氰乙基-N-氰乙氧乙基-1-萘胺61.5克(折百重)、硫酸24克及适量平平加、尿素，搅拌打浆半小时后，把重氮液滴加到偶合组份中，滴加重氮液的过程中控制温度0℃左右并保持偶合组分过量，反应结束后升温至70℃保温1小时，过滤并洗涤至中性，得式(Ⅰ-2)的染料滤饼，然后加入助剂(分散剂MF 21克、木质素85A21克)、水研磨分散，喷雾干燥，即得成品。
实施例4
将式Ⅱ结构的偶合组分(R1为甲基，R2为氰乙氧乙基)替换实施例1中的式Ⅱ结构的偶合组分，其余同实施例1，得到含(Ⅰ-1)的染料单体化合物的染料成品。
实施例5
将式Ⅱ结构的偶合组分(R1为氰乙基，R2为氰乙氧乙基)替换实施例1中的式Ⅱ结构的偶合组分，其余同实施例1，得到含(Ⅰ-3)的染料单体化合物的染料成品。
染色应用
将实施例1-5制得的染料商品采用高温高压法染色聚酯织物：取0.5克上述商品染料分散在500毫升水中，吸取20毫升后与80毫升的水混合，用醋酸调染浴pH到5，然后升温至70℃，同时放入2克聚酯纤维，于30分钟内由70℃升温到130℃，保温40分钟，降温后取出。
采用国标GB/T3920-1997、GB/T3921-2008、GB/T8427-2008、GB/T5718-1997分别测试实施例1-3制得的染料的摩擦牢度、水洗牢度、日晒牢度、升华牢度。其测试结果见表1所示。
表1
从表1中数据可得，本发明所述的分散染料其pH值适应范围宽、水洗牢度好、日晒牢度好、升华牢度好，其中，含Ⅰ-2的染料单体化合物的染料成品在水洗牢度、日晒牢度、升华牢度表现得更好。
上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
