第十一章 分散染料

2. 染料分类 （1）按应用分类 低温型（E型）：染料分子结构小，移染性、 扩散性、匀染性好，耐升华牢度差，适用于 浸染法染色，染色温度120～130℃。 高温型（S型或H型）：染料分子结构较大， 移染性、扩散性、匀染性差，耐升华牢度好， 适用于热熔法染色，染色温度200～220℃。 中温型（SE型）：结构和性能介于S、SE型 染料之间。
R2 R1 R3 N N R5
R4 R6 N R7
R1 R2 R3
H H H
Cl H H
CN H H
NO2 H H
NO2 Cl H
NO2 NO2 H
NO2 CN H
NO2 NO2 Cl
NO2 NO2 CN
————————————————————————————→ 深色效应增强 R4 R5 H H OCH3 H H NHCOCH3 OCH3 NHCOCH3
－NO2 2 耐晒牢度 R
－OCH3 3～4
－CH3 4～5
－H 5
－Cl 5～6
－CN 6～7
• 在偶合组分 偶合组分中取代基的给电子基的给电子性降 偶合组分 给电子性降 低，染料的耐晒牢度提高。 耐晒牢度 O2N NH2 N 5～6 N 4～5 偶合组分的取代胺基的给电子性降低，耐晒牢 度提高。
通过提高染料的分子量和极性，可提高染料 的耐升华牢度，但有一定限度。 染料分子量过大，染料的扩散性能差，上染 率低。 染料的极性过大，使染料色泽改变，对疏水 性纤维的亲和力较低，上染性能差。
O
NH2
O
R
N
R
－OH －NH2
NH
NHCO
S
S
耐升华牢度
1
1～2
2～3
3
4
O
NH2 R
O
OH
O
R
H －OCH3 1～2
C2H5 O2N N N N R
O2 N
N
N
N(CH3)2
耐晒牢度：R＝－C2H4CN > －C2H4OH
• 在偶合组分 偶合组分中引入吸电子取代基也可提高耐 偶合组分 晒牢度，但会使染料偶合困难，颜色变浅。 • 一般采用在重氮组分中引入吸电子取代基。 目的：提高耐晒牢度、深色效应、容易进行 偶合反应。
1. 苯－N＝N－苯 ＝ －
大部分偶氮型分散染料属于此类。
R2 R1 R3 N N R5 R4 R6 N R7
R1：－NO2；
R2、R3：H或吸电子基（－Cl、－Br、－CN、－NO2、 －COOCH3等）； R4、R5：－CH3、－OCH3、－NHCOCH3等； R6、R7：－C2H5、－C2H4OH、－C2H2CN、 －C2H4OCOCH3、－C2H4OC2H5等。
C2H5 N
<
C2H4OH C2H4CN
C2H4CN
<
C2H5 N
C2H4CN
<
C2H4OH N N N C2H4CN
耐升华牢度：
R：－H≈－CH3<－Cl ≈ －OCH3<－CN ≈ －NO2
（2）对于蒽醌型分散染料主要通过增加染料 增加染料 分子量的途径提高耐升华牢度。 分子量 增加染料的分子极性可提高耐升华牢度，但 极性取代基对蒽醌型染料耐升华牢度的影 响比对偶氮型染料小得多。
• 提高分散染料耐升华牢度的方法 （1）对于偶氮型分散染料可通过提高染料的 提高染料的 分子量或引入极性基团 引入极性基团的方法。 分子量 引入极性基团
O2 N N N R
耐升华牢度： R：－NH2<－N(C2H5)2<－N(C2H4OCOCH3)2 R： －N(C2H5)2 < <
C2H4OH N C2H4CN
N
C2H5OCOCH3 N N N C2H5OCOCH3 CH3 C.I.分散蓝295
O2N
S
NO2 N N O
OH
N
CH3
分散黄 5G
常见杂环重氮组分 噻吩衍生物：如
O2N
O
NO2 NH2
噻唑衍生物：如
O 2N
S
N
NH2
苯并噻唑衍生物：如
O2N
N
NH2
S
常见杂环偶合组分 羟基喹啉衍生物：如
O
• 对于杂环偶氮分散染料，在偶合组分相同 时，杂环重氮组分的吸电子性强，深色效 应大。如
N
N
N
<
S
O2 N
<
S
O2N
S
2. 蒽醌型分散染料 • 在蒽醌类染料分子中引入给电子基，产生 深色效应；给电子基的给电子性越强、给 电子基的数目越多，深色效应越强。 给电子基在蒽醌α位上的深色效应大于β位。 • 引入吸电子基，深色效应不明显。 • 深色效应： NH >－N(CH3)2>－NHCH3>－NH2> －NHCOCH3>－OH>－H
第十一章 分散染料
§1 概述 1. 特点 • 染料分子结构简单。 • 不含水溶性基团，含有极性基团（－NH2、－OH、－NO2、 －CN等），染料微溶于水；染料的溶解度随染液温度的提高 CN 而提高。 • 染色时染液中染料以分散状态存在；染料以单分子状态上染 纤维。 • 染色方法有高温高压染色法、热熔染色法、载体染色法。 • 主要用于涤纶纤维染色，染色牢度好，但部分染料的耐升华 耐升华 牢度差。也可用于醋酯纤维、锦纶、腈纶纤维染色。 牢度
O
SO2NHCH3
O
SO2NHC2H4OC2H5
耐升 1 华牢 度
2
4～5
4～5
四、分散染料结构与耐晒牢度的关系
染料的耐晒牢度与染料的分子结构、染料在 纤维上的聚集状态、被染纤维的性质、外 界元素等有关。 1. 偶氮型分散染料 偶氮染料的光褪色是由于光氧化作用，使染 料发色团破坏。
Y
N
N
X
O2 hν
Y
N O
N
X
重排
N Y N H O
X Y N
N H O
X
hν
H2 O hν
Y
NHNH2
+
O O
X
• 偶氮染料的重氮组分 重氮组分中引入吸电子基 吸电子基，降 重氮组分 吸电子基 低－N＝N－中N原子的电子云密度，使光 氧化反应减弱，染料耐晒牢度提高。
R C2H5 O2 N N N N C2H4CN
作业：判断染料颜色深浅，说明理由。
O NH2
O NH2
O
NH2
O
O
O
NH2
O
NHCH3
O
NH2
O
NH
O
NH2
O
NH
O
NH
三、分散染料结构与耐升华牢度的关系 • 耐升华牢度是指分散染料染色织物在高温 作用下，染料发生升华而使织物褪色的程 度。耐升华牢度是分散染料的重要性能指 耐升华牢度是分散染料的重要性能指 标。 • 分散染料的耐升华牢度与染料的分子结构 有关。染料分子间结合力越大，染料不易 升华，耐升华牢度好。
1. 1,4-二氨基蒽醌及其衍生物 一般为紫色，个别为蓝色，染料耐光牢度较低。
O
分散紫E－BL
O
NH2 Br
NH2
O
NHCH3
分散蓝2G
O NH
O
NH2 O
C N C
R
O
NH2 O
R：－CH3 －C3H6OCH3 －C4H9
分散翠蓝HBF 分散翠蓝S－GL 分散翠蓝BGF
2. 1-氨基-4-羟基蒽醌及其衍生物 一般为红紫色，少数为蓝色，色泽鲜艳。
Br O2 N NO2 N N
OC2H5 C2H5OCOCH3 N C2H5OCOCH3 NHCOCH3
分散蓝H－2GL
2.苯－N＝N－萘 苯 ＝ － 品种较少，主要为深蓝色。 常用萘系重氮组分：
X
O2N
NH2
X：H、－NO2、－Br、－CN等
3.苯－N＝N－杂环 苯 ＝ － 杂环染料的吸收强度大，可制备高强度染料， 具有深色效应。杂环偶氮染料的εmax>60000， 一般偶氮偶氮染料的εmax＝10000～15000。 杂环部分可以是重氮组分或偶合组分。
O2N
OCH3 O2N
N
N
N(C2H4OH)2
N
N
N(C2H4OH)2
溶解度（mg/L） 染料
O NH2
25℃ <0.2
80℃ <0.2
O
NH
O
NH2
0.2
O OH
7.5
NH2 O
NH2
0.9
NH2 O NH2
6.0
• 染料的溶解度随染液温度的提高而增加。 通常染料的溶解度大，温度对溶解度的影 响越显著。 • 商品分散染料中含有大量分散剂。在染液 中分散剂浓度超过CMC后，对分散染料具 有增溶作用。
2. 蒽醌型分散染料 蒽醌分散染料的光褪色机理复杂。一般来说， 蒽醌核上氨基碱性越强，染料耐晒牢度越 差。
O R1
R1 －OH －NHCH3
R2 －OH －NHCH3 －NH2
NH
耐晒牢度 8 3 5 8
O
R2
－NH2
NH
在蒽醌型分散染料的β位上引入吸电子基，可 提高染料的耐晒牢度。
O NH
O NH Cl Cl
分散艳黄6GFL
4. 喹啉酮类
O OH
C HC N C
O
分散艳黄3GL
§5 分散染料结构与性能的关系 一、染料结构与溶解度 分散染料分子结构中非离子极性基团（如－ OH、－NH2、－NHR、－CN、－ COCNHR等）多、染料分子量小，染料的 溶解度大。
染料
O2N N N N(C2H5)2