论文总字数：17878字

摘 要

高分子染料具有良好的成膜性、耐迁移、耐溶剂和不易被人体吸收等突出性能，被广泛应用于染色、涂料染色和涂料印花方面。

本课题通过沉淀聚合法合成低分子量的聚丙烯酸，以聚丙烯酸作原料，经接枝N,N-二乙基间苯二胺来合成聚(丙烯酸-co-(N-(3-二乙氨基)苯基)丙烯酰胺)(DA大分子中间体)。用DA大分子中间体（接枝率25%）为偶合组分，和对硝基重氮盐偶合，制得偶合率为98.7%的非水溶性聚丙烯酸大分子染料PAAc-DAR1。将染料产品应用于涂料染色和涂料印花，PAAc-DAR1在涤纶纤维和棉纤维上的干摩擦牢度和水洗牢度可以高达4级或4级以上，湿摩擦牢度可以到达3级或3级以上。

关键字：高分子染料 聚丙烯酸 涂料染色 涂料印花

Synthesis and Application of polyacrylic acid macromolecular dye PAAc-DAR1

ABSTRCT

Polymeric dye has good film, solvent resistances, migrations, not-easily absorbed by the human body and other excellent properties, which was widely used in dyeing, pigment dyeing and coating printing aspects.

In this thesis, low molecular weight polyacrylic acid was prepared by precipitation polymerization. Poly (acrylic acid -co-(N-(3-diethylamino) phenyl) acrylamide) (the DA macromolecules intermediate) was synthesized using polyacrylic acid and N,N-diethyl-m-phenylenediamine. Non-water soluble polyacrylic acid macromolecules dye PAAc-DAR1(The coupling ratio is 98.7%) was prepared with DA macromolecular intermediates (the grafting ratio is 25%) and p-nitrodizo salt in the coupling reaction. When dye PAAc-DAR1 was applied in pigment dyeing and coating printing, the dry rubbing fastness and washing fastness of PAAc-DAR1 on cotton fiber and polyester fiber could up to 4 or more, and the wet rubbing fastness could reach 3 or more.

Key Words: Polymeric dyes; Polyyacrylic acid; Coating dyeing; Pigment printing

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 前言 1

1.1 高分子染料概况 1

1.1.1 高分子染料的发展历程 1

1.1.2 高分子染料与普通染料性能对比 1

1.2 高分子染料的分类 2

1.2.1 嵌段式高分子染料 3

1.2.2 垂挂式高分子染料 3

1.2.3 金属络合高分子染料 4

1.3 高分子染料的合成 4

1.3.1 单体聚合法 4

1.3.2 化学改性接枝法 5

1.4 高分子染料的应用 5

1.4.1 高分子染料在纤维着色方面的应用 5

1.4.2 高分子染料在涂料染色方面的应用 6

1.4.3 高分子染料在涂料印花方面的应用 6

1.4.4 高分子染料在其他方面的应用 7

1.5 聚甲基丙烯酸类染料的合成 7

1.5.1 单体聚合法 7

1.5.2 聚丙烯酸或聚丙烯酰氯的化学改性............................ .....................7

1.6 课题提出 8

第二章 实验部分 9

2.1 实验试剂和仪器 9

2.1.1 主要原料和试剂 9

2.1.2 主要仪器设备 10

2.2 中间体的合成 10

2.2.1 N,N-二乙基间苯二胺的合成 10

2.2.2 聚丙烯酸的合成 10

2.2.3 DA大分子中间体的合成 11

2.3 PAAc-DAR1(25%)的合成 11

2.3.1 重氮盐的制备 11

2.3.2 偶合反应 11

2.4 涂料染色和涂料印花 11

2.4.1 染色和印花实验 11

2.4.2 性能测试实验 12

第三章 结果与讨论 13

3.1 N,N-二乙基间苯二胺的结构表征 13

3.2聚丙烯酸的结构表征 13

3.3 DA大分子中间体的结构表征 14

3.4 PAAc-DAR1(25%)的结构表征 14

3.5 PAAc-DAR1(25%)染料的染色应用 17

3.6 PAAc-DAR1(25%)染料的印花应用................................................ ............17

第四章 小结与展望 18

4.1 结论............................................... .............................................................. 18

4.2 展望..................................................... ........................................................ 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 前言

1.1 高分子染料概况

1.1.1 高分子染料的发展历程

自19世纪50年代末第一个合成染料苯胺紫被大批量工业生产，染料产业已经有将近150年的历史。全球生产染料的国家在二十个以上，生产规模比较大的是美国、德国、日本及中国。全球染料年总产量大约在七十到八十万吨。被《染料索引》收录的染料在八千种以上，频繁出产的约有两千个种类。中国染料产业自二十世纪五十年代取得了极快发展和巨大进步，年产量高达八万吨，有能力生产十一大类五百多个种类,经常生产的类型大约是三百个。

70年代至今，对于染料的制备、加工、应用等过程越来越向着绿色节能高效的趋势发展，工业生产上的体现在于下列几个方面：①生产车间规模的大幅度上升，在发达国家和地区，主要的染料或颜料生产车间依照单个反应进行布局，单元反应器的容积有了极大的扩充，车间机器设备数目不仅布局上有了本质上的变化，数量也上了一个新台阶可以高达上百台，车间年生产力达上万吨，可生产染料种类繁多至数百。很大一部分染料生产车间实现了生产条件的智能控制。②合成了许多高新染料中间体，研发了一系列高效的新工艺如三氧化硫或氯磺酸的磺化反应、相转移催化剂和苯发生绝热硝化反应等^[1]。③实验合成染料加工助剂，使染料性能更符合消费者需求，低粉尘、液态或颗粒态等类型染料在近些年较为流行。④染料新种类研发。虽说染料在结构和类型等大的方向上已经很难取得突破性的发展，但是针对已有品种进行性能改进，每年近百个染料新品种被研发生产也是不错的成绩。

1.1.2 高分子染料与普通染料性能对比

聚合物染料是染料与聚合物材料的有机结合，通常需要经过特定的反应把发色基团连接到聚合物的主链或侧链，这类特殊的联结形式使聚合物染料既保持了聚合物高强度、易成膜、耐溶剂、耐热和耐迁移等突出的性能，又具备有机大分子染料的色泽多样性和对光的选择吸收^[2-5]。更突出的是，高分子和有机染料的性质相互结合，经常会引发一些新的功能特性。因此聚合物染料是一种发展潜力极大的功能性大分子材料，不仅在染料界有广阔的市场，在其他应用行业中高分子染料的使用频率也显著上升。因为聚合物染色是大分子水平的染色，与普通小分子染料相比，染色或印花过程中其用量显著降低，并且染料利用率有了大幅度提高。另一方面，聚合物染料的渗透、迁移情况均有所改善使得高分子染料具备了安全无毒和使用方便的卓越性质。

请支付后下载全文，论文总字数：17878字