Page 109 - 《精细化工》2022年第2期

第 39 卷第 2 期 精 细 化 工 Vol.39, No.2
2022 年 2 月 FINE CHEMICALS Feb. 2022

功能材料
光固化型 ZnO/季铵化木质素基高分子染料的制备

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李心祥，陈 鑫，张宁仪，殷允杰，王潮霞
（江南大学 纺织科学与工程学院，生态纺织教育部重点实验室，江苏 无锡 214122）

摘要：将季铵化改性的木质素（QL）和醋酸锌以水热法合成了一种具有花瓣状的 QL@ZnO 复合材料，以异佛
尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇 1000、2,2-二羟甲基丁酸、分散红 60（DR60）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）和三
乙胺为原料合成了光固化型高分子染料（URPD）。将 QL@ZnO 和 URPD 复合并通过丝网印花方式涂敷在棉织
物上。采用 FTIR、GPC、DSC 分析了 URPD 的结构与性能。通过紫外光固化方式得到的 QL@ZnO/URPD 印花
织物具有良好的色牢度（4~5 级）。QL 和 ZnO 的协同效应使得 QL@ZnO/URPD 印花织物的紫外线防护系数（UPF）
可达 128.49。
关键词：木质素；ZnO；抗紫外；高分子染料；紫外光固化；功能材料
中图分类号：TS194.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 02-0313-08

Preparation of UV-curable ZnO/quaternized lignin-based polymer dyes

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LI Xinxiang, CHEN Xin, ZHANG Ningyi, YIN Yunjie, WANG Chaoxia
（Key Laboratory of Eco-Textiles, College of Textile Science and Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122,
Jiangsu, China）

Abstract: A petal-like quaternary ammonium modified ligin (QL)@ZnO composite material was prepared from
QL and zinc acetate by hydrothermal method. A UV-curable polymer dye (URPD) was synthesized using
isophorone diisocyanate, polyethylene glycol, disperse red 60 (DR60), 2,2-bis(hydroxymethyl)butyric acid，
pentaerythritol triacrylate (PTEA) and triethylamine as raw materials. QL@ZnO composite material and
URPD were compounded and coated on cotton fabric by screen printing. The structure and properties of
URPD were analyzed by FTIR, GPC and DSC. The results showed that QL@ZnO/URPD printed cotton fabric
obtained by UV curing technique had good color fastness (4~5 grade). The synergistic effect of QL and ZnO
made QL@ZnO/URPD printed cotton fabric had a ultraviolet protection factor (UPF) of 128.49.
Key words: lignin; ZnO; UV-resistance; polymer dyes; UV curing; functional materials

近年来，由于能源危机和气候变化等问题的显 质素基纳米材料 [7-8] 。
现，对于从植物中获得丰富的可再生木质纤维素生 木质素/无机复合材料的制备为木质素基产品
物质材料的回收和高附加值利用逐渐成为研究热 的高附加值应用提供了新的途径。其中，ZnO 作为
点。其中，纤维素和半纤维素因作为化学原料的重 一种具有优异的电学、光学和环境友好性的无机材
要性而得到广泛应用 [1-2] 。然而，木质素作为制浆和 料，在光电子、紫外探测器和光催化剂等领域得到
造纸工业的副产品，每年只有不到 2%的回收率应用 了广泛的应用。然而，纯 ZnO 纳米材料由于具有高
于化学和材料领域 [3-4] 。木质素是一种含有酚羟基、 比表面能、亲水性较差和极性表面，使其在聚合物
醇羟基、羧基和甲氧基等多种活性官能团的高分子 材料中表现出严重的聚集行为、难以分散、界面相
[5]
材料，可用于制备各种功能聚合物，如分散剂 和去 容性差等问题 [9–11] 。为了克服这类问题，可以将 ZnO
[6]
除重金属离子和染料的吸附剂 等。此外，木质素 作为掺杂物以提高其在高分子材料中的分散性和相
还可以通过物理或化学改性的方法制备多功能型木 容性。此外，ZnO 基抗紫外线稳定剂在聚合物材料

收稿日期：2021-08-22; 定用日期：2021-10-22; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210847
基金项目：国家自然科学基金（21975107）
作者简介：李心祥（1996—），男，硕士生，E-mail：18861830908@163.com。联系人：王潮霞（1969—），女，教授，E-mail：wangchaoxia@
sohu.com。