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一种新型功能性染料的合成及性能研究

董永生  
【摘要】:本论文主要探究了功能染料10-(丙酰胺-4,5-二磺酸钠偶氮苯)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DPASA)的合成以及该染料在真丝织物上的染色性能,测试分析了染色前后真丝织物的相关性能变化。功能染料DPASA的合成过程如下:以4-氨基苯磺酸钠、丙烯酰氯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,以N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,按照预设合成路线,控制合适的反应温度和时间,得到目标产物DPASA。产物通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、1H-NMR、MS表征确认。通过讨论影响产率的合成因素得出,中间体4-丙烯酰胺基苯磺酸钠较佳的工艺条件为反应温度为30℃,4-氨基苯磺酸钠:丙烯酰氯=1:1.4,反应时间25h。中间体DPAS较佳的工艺条件为反应温度120℃,4-丙烯酰胺基苯磺酸钠:DOPO=1:1.2,反应时间5h时,功能染料DPASA较佳的工艺条件为反应温度10℃,反应时间5h时,得到褐色粉末状产物,可溶于水,产率58%。将合成的功能染料DPASA在弱酸性条件下用于真丝染色,通过探究得出阻燃性能较佳的染色工艺,即pH值为4,元明粉浓度15g/L,染料4%owf,45℃入染,以1℃/min升温至90℃,保温60min,水洗,晾干。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、K/S、极限氧指数(LOI)、微型量热仪(MCC)、热重分析仪(TGA)等对功能染料DPASA染色前后真丝织物进行测试分析并。结果表明DPASA具有良好的匀染性,干摩擦牢度4-5,湿摩擦牢度3-4,染色前真丝织物LOI为23.8,染色后LOI为25.6,并表现出较好的耐水洗性,热TGA和SEM表明染色后真丝织物燃烧时的成炭能力得到提高,说明功能染料DPASA可以提高真丝织物的阻燃性能。


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