本發(fā)明屬于紡織化工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑制備方法。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)印染行業(yè)高耗水、高耗能、高污染的現(xiàn)狀亟需改善,采用泡沫染整技術(shù)可有效的改善生產(chǎn)過程中的耗水、耗能和污染問題,是具有潛力的生產(chǎn)加工方法。但泡沫染整存在一些技術(shù)難題限制其應(yīng)用,如需要穩(wěn)定的泡沫提高染色均勻性,染整后殘余泡沫清洗的浪費(fèi)和排放的污染問題,通過新型偶氮苯聚氧乙烯型非離子表面活性劑可以解決上述問題。
表面活性劑素是一類重要的精細(xì)化學(xué)品,有“工業(yè)味精”之稱。它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,表面活性劑主要分為陰離子類型、陽離子類型、兩性類型和非離子表面活性劑。其中非離子表面活性劑就是在水溶液中不會(huì)解離成帶電的陰離子或陽離子,而以中性非離子分子或膠束狀態(tài)存在的一類表面活性劑。近年來,對(duì)于非離子表面活性劑的合成得到廣泛關(guān)注,一系列新型的非離子表面活性劑層出不窮,如聚氨酯型、多分枝型、烷基多苷型、聚氧乙烯植物甾醇型等各類非離子表面活性劑。而對(duì)于偶氮苯聚醚型非離子表面活性劑的研究較少,所以本發(fā)明專利合成了一種二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑,該偶氮苯聚氧乙烯型非離子表面活性劑可溶于常規(guī)溶劑或半溶劑,并在多添加劑體系中溶解性較好,可在紫外光和可見光照射下進(jìn)行反式到順式的可逆異構(gòu),通過空間位阻改變其在泡沫液膜表面排列的緊密程度,可實(shí)現(xiàn)低濃度、高穩(wěn)泡的效果??勺鳛闈?rùn)濕滲透、洗滌劑以及低濃度表面活性劑使用。解決了泡沫染整前后對(duì)泡沫穩(wěn)定性具有不同穩(wěn)定性的需求矛盾,以及可以使用于一些低可以提高泡沫利用率,有效回收泡沫,降低了污染和化學(xué)試劑的浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑的制備方法,用于泡沫染整,實(shí)現(xiàn)泡沫穩(wěn)定時(shí)間的可控性,染整前作為一種穩(wěn)泡劑、潤(rùn)濕滲透劑,可實(shí)現(xiàn)低濃度、高穩(wěn)泡的效果,提高染整的均勻性,染整后通過紫外光照射引發(fā)異構(gòu)增大其空間位阻,作為一種消泡劑,促進(jìn)殘余泡沫破裂,使其可回收再利用。解決了泡沫染整前后對(duì)泡沫穩(wěn)定性具有不同穩(wěn)定性的需求矛盾,提高泡沫利用率,有效回收泡沫,降低了污染和化學(xué)試劑的浪費(fèi)。
另外,該偶氮苯聚氧乙烯型非離子表面活性劑可溶于常規(guī)溶劑或半溶劑,并在多添加劑體系中溶解性較好,可在紫外光和可見光照射下進(jìn)行反式到順式的可逆異構(gòu)。該表面活性劑具體可采用以下工藝步驟:
(1)將10.00~20.00wt%異佛爾酮二異氰酸酯溶于四氫呋喃中加入到帶有冷凝管的三口燒瓶里,再將三口燒瓶加熱至70℃均勻攪拌,向三口燒瓶滴用恒壓滴液漏斗以20d/min的滴速加入10.00~20.00wt%溶于四氫呋喃的4-苯偶氮基苯酚,攪拌下恒溫反應(yīng)1h,滴加兩滴催化劑二丁基二月桂酸錫,繼續(xù)反應(yīng)1h,得到中間產(chǎn)物ⅰ;使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸去過量四氫呋喃,加入過量環(huán)己烷,通過抽濾獲得較為純凈的中間產(chǎn)物ⅰ固體,放入60℃烘箱中24h;
(2)在攪拌下將中間產(chǎn)物ⅰ按1:1摩爾比例用四氫呋喃溶解后以20d/min的滴速滴加到70℃聚乙二醇中,恒溫?cái)嚢?.0h,最終得到二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑。
該表面活性劑在泡沫染整中的應(yīng)用采用以下工藝:
將0.20-1.00wt%十二烷基硫酸鈉,0.01-0.10wt%二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑,10.00-20.00wt%涂料色漿,4.00-8.00wt%粘合劑、30-85.79wt%溶劑和0-40.90wt%去離子水,混合均勻配制成染液,在室溫下攪拌產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的泡沫,使發(fā)泡比為10-15之間,半衰期為4-6min,將產(chǎn)生的泡沫迅速涂覆在織物表面,將經(jīng)泡沫染色過的布樣置于烘箱內(nèi)烘干,60-80℃烘干2-5min,150℃焙烘2-5min;染色后殘余泡沫經(jīng)過紫外光照射后迅速破滅,半衰期為0.5-1min,可去泡回收起來。
所述的粘合劑為丙烯酸酯類、水性聚氨酯類、有機(jī)硅類中的一種。
所述的紫外光為碘光源紫外光。
采用二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑的泡沫染色方法在紫外光和可見光照射下觸發(fā)異構(gòu)化作用改變泡沫液膜的表面張力,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)泡劑和消泡劑的可逆轉(zhuǎn)化,可根據(jù)需求調(diào)控泡沫穩(wěn)定性,可實(shí)現(xiàn)低濃度、高穩(wěn)泡的效果,有利于提高染色整理的均勻性,解決殘余泡沫,特別是溶劑體系的參與泡沫的處理難題。
具體實(shí)施方式
通過以下的實(shí)施例將有助于進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不能限定本發(fā)明的內(nèi)容:
實(shí)施例1:
(1)取11.00wt%異佛爾酮二異氰酸酯溶于四氫呋喃,加入到帶有冷凝管的三口燒瓶里,再將三口燒瓶置于磁力攪拌器上,并放入轉(zhuǎn)子加熱至70℃,向三口燒瓶滴用恒壓滴液漏斗加入12.33wt%溶于四氫呋喃的4-苯偶氮基苯酚(滴速為20d/min),攪拌下恒溫反應(yīng)1h,滴加兩滴催化劑(二丁基二月桂酸錫),繼續(xù)反應(yīng)1h,得到中間產(chǎn)物ⅰ。
(2)使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸去大量溶劑(四氫呋喃),再加入大量的環(huán)己烷,通過抽濾獲得較為純凈的中間產(chǎn)物ⅰ固體,放入60℃烘箱中24h。然后在攪拌下將中間產(chǎn)物ⅰ用溶劑(四氫呋喃)溶解后分別滴入(滴速為20d/min)70℃聚乙二醇1000(peg1000)中,兩種藥品的比例為1:1,恒溫?cái)嚢?.0h,最終得到二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑。
(3)將0.8wt%十二烷基硫酸鈉,0.2wt%二異氰酸酯為橋基的非離子表面活性劑,10.00wt%涂料色漿,5.00wt%水性聚氨酯粘合劑、49wt%溶劑和35wt%去離子水,混合均勻配制成染液,在室溫下攪拌產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的泡沫,使發(fā)泡比為11.2,半衰期為5.4min,將產(chǎn)生的泡沫迅速涂覆在織物表面,將經(jīng)泡沫染色過的布樣置于烘箱內(nèi)烘干,60℃烘干5min,150℃焙烘5min,可得到顏色均勻的染色布樣。
(4)染色后殘余泡沫經(jīng)過紫外光照射后迅速破滅,半衰期為0.5min,可回收起來,回收率達(dá)到90%。