分散剂是染料加工过程中的主要助剂,直接影响到染料的加工过程、商品染料的性质和染色织物的质量[1]。在各种类型的分散剂中,非离子分散剂更具有稳定晶型的作用,特别对分散染料有比较好的增溶效果[2,3],采用聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段共聚物的醚类非离子表面活性剂或与其他阴离子分散剂混用,可以获得高浓度稳定的悬浮水溶液分散体,这是由于其结构中含有羟基,有较好的亲水性;同时又含有聚醚键,对染料有较高的亲和力,并具有胶体性质,特别在浓度较低时,染料的胶体缔合物随着染色温度升高而逐渐解缔,提高了染料的上染速率,从而完成了染色过程,能更好的起到匀染作用[4-6]。
本文以邻甲酚醛环氧树脂和胺基聚醚为原料,在苯酚的催化作用下,通过环氧开环及乙氧基化反应合成了胺基聚醚/酚醛环氧树脂型染料分散剂,探索了合成工艺条件对产品性能的影响,并进行了分散性能应用研究。
1 实验部分
1.1 主要试剂及仪器
主要试剂:胺基聚醚(工业级),仲胺含量93%,自制;邻甲酚醛环氧树脂ECN009(工业级),自制;苯酚(分析纯),上海凌峰化学试剂有限公司;环氧乙烷()。
主要仪器:6SH-2型高压釜;NDJ-8S型粘度计;美国Nicolet 60SXR-FTIR傅立叶变换红外光谱仪;EX1600G凝胶色谱;激光粒度仪;TU-1900双束紫外可见光分光光度计。
1.2 实验原理
胺基聚醚中的活泼氢在酸催化下,打开邻甲酚醛环氧树脂中的环氧键,同时生成一个羟基,然后在此羟基的基础上,接枝环氧乙烷,形成聚醚。
1.3实验方法
1.3.1开环加成反应
向装有温度计、搅拌器、导气管与冷凝管的250 mL的四口烧瓶中加入计量的胺基聚醚、苯酚,搅拌加热,通氮气保护,当温度升到100℃时,在5 min内加入一定计量的邻甲酚醛环氧树脂,继续加热至适当温度,并在此温度下保温反应一段时间。反应结束后取样,测定其粘度及其胺值。
1.3.2乙氧基化反应
将上述加合物转移到压力容器中,加入一定计量甲苯作为溶剂,在搅拌下加入催化剂氢氧化钾,抽真空,并用N2置换三次,将混合物加热到一定温度,在70 min内引入一定计量的环氧乙烷。加料结束,保持一定温度继续搅拌,至压力下降至恒定。反应结束后,通过减压蒸馏,回收甲苯,得到产品。取样,测定粘度,并进行应用实验。
1.4 产品性能测试与分析
1.4.1黏度测定法
取50mL产品于检测器中,在25℃下测定其粘度。
1.4.2胺值测定及其转化率的测定
伯仲叔胺含量的测定及转化率的计算[7]。
1.4.3 产物的红外光谱分析
采用KBr压片法对产物进行红外光谱的表征分析。
1.4.4凝胶色谱分析分子量
色谱条件:柱温,25℃(自动柱温控制系统);柱压,31 MPa(PU-1580型恒压泵);进样(美国Hamilton)25μL;流动相,四氢呋喃;流速,1.0 mL/min;洗脱时间,60min.
1.4.5粒径的测定
取1mL研磨好的分散染料,用蒸馏水稀释50倍,装入样品皿中,输入必要的物理参数,可得到粒径分布图。.
1.4.6分散级别的测定
取1mL研磨好的分散染料用蒸馏水稀释100倍,从染液中部吸取产品逐滴滴于滤纸上,晾干,然后与“染料扩散性能试样卡”中滤纸渗圈标样对比,评级[8]。
1.4.7稳定性的测定
取2份1mL研磨好的分散染料,用蒸馏水稀释100倍,用紫外分光光度计测定其吸光度,于40℃烘箱放置一周再测其吸光度,然后计算样品吸光度的变化率△ A/ A= (A1-A 2) / A1。