本发明属于功能高分子材料合成，具体涉及一种本征彩色尼龙及其制备方法。
背景技术：
1、尼龙在世界范围内用于各种产品，如军装、箱包、服装等。不同性能的尼龙产品可以制造具有不同应用的高质量产品，如抗菌材料，自清洁，阻燃，导电等。此外，纺织品的丰富多彩的外观也具有广阔的发展前景，近年来，有色尼龙的合成及其在纺织品中的应用研究已成为学术界和工业界的关注热点。
2、传统的染色法是先将聚酰胺纺丝加工成纱线后织布，再通过染料分子的扩散对织物染色，一般都是化学变化。聚酰胺纤维分子中无大分子侧链，仅分子末端有氨基和羧基，因此染料的均染性，上色率和色深度均较差，一般采用弱酸性染料、中性染料或活性染料对聚酰胺织物染色。a.soleimani-gorgani(dyes and pigments,2006,68(2-3):109-117.)用七种红色活性染料对尼龙进行染色得到红色尼龙。s.m.burkinshaw(dyes andpigments,2010,87(2):132-138.)用还原染料和酸性染料对人造尼龙绒面革进行染色，得到紫、黄、蓝、绿等颜色的织物，但染整技术会严重影响纤维、织物的表面性能和手感，环境污染较大，能耗消耗高、无法保证批次产品都具有相同的色牢度，且必须进行溶剂回收，成本高。
3、目前，应用比较广泛的技术是原液着色法，包括在树脂聚合反应过程再着色、聚合后着色。刘根鸿等(中国发明cn102464799a，2012-05-23.)提供一种用于原液着色锦纶6的着色方法。将己内酰胺单体和酞菁蓝、涤黄混合颜料按50:1加入熔融釜，待材料完全熔融后开启搅拌，在高温下己内酰胺发生水解反应，颜料颗粒以分子的形式均匀扩散到聚合物中。加压使材料聚合形成稳定的有色聚酰胺熔体，冷却造粒，制备有色切片。该发明针对渔业流刺网专用锦纶材料的特殊要求，提高了捕鱼量和经济效益，适用于有色锦纶6纤维的制备工艺。刘冰灵(化纤与纺织技术,2020,49(12):10-13.)以红色颜料、尼龙粉末和助剂为原料制备锦纶6色母粒，再通过高温熔融纺丝制备原液着色红色锦纶6长丝。结果表明：红色颜料的加入不影响锦纶6长丝的化学结构，但会使原液着色锦纶6长丝的力学性能、耐水洗色牢度、耐酸性汗渍色牢度降低。曹根阳课题组(journal ofmaterials research andtechnology,2020,9(6):16135-16145.)通过化学还原法在水溶剂中原位合成了nylon-ag(cs)，在分子力和化学键的双重作用下使尼龙织物上形成了一层银纳米颗粒，赋予了尼龙多种颜色的同时，还具有良好的色牢度(耐光、耐水洗和耐摩擦)和颜色强度。
4、上述方法虽然能得到色域较宽的尼龙，但这些有色染料或颜料通常与己内酰胺相容性不好，这不仅增加了工艺的复杂度，而且无机颗粒性物质的加入会影响最终尼龙的机械性能，还存在掉色等问题，因此需要发展本征彩色尼龙的研究。
技术实现思路
1、针对上述彩色尼龙的研究现状，本发明提供一种合成简单、制备容易、上色率和色牢度高、对环境污染小，能广泛应用于纺织行业的本征彩色尼龙及其制备方法。
2、本发明提供的彩色尼龙，基于封端策略制备，以含羧基的染料分子作为封端剂与尼龙单体聚合制得。
3、进一步地，所述的尼龙单体具有一种以上的如下结构：
4、nh2-r1-nh2(i)，
5、hooc-r2-cooh(ii)，
6、hooc-r3-nh2(iii)，
7、
8、其中，式i中r1为c4-c12的直链或支链烃基，优选为丁二胺、戊二胺、己二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺中的一种以上；
9、式ii中r2为芳香基或c2-c10的直链烃基，优选为戊二酸、己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种以上；
10、式iii中r3为c3-c10的直链烃基，优选氨基己酸、氨基十一酸或氨基十二酸中的一种以上；和式iv中r4为c3-c10的直链烃基，优选己内酰胺或十二内酰胺。
11、进一步地，所述彩色尼龙由尼龙单体熔融缩聚或内酰胺水解开环聚合得到。
12、进一步地，所述的封端剂为含羧基的偶氮苯、蒽醌、芳杂环类衍生物，对应的封端剂分别命名为偶氮苯封端剂、蒽醌封端剂和芳杂环封端剂。
13、进一步地，偶氮苯封端剂的结构式如下：
14、
15、式v中，r1-r10中有且只有一个羧基或者带有烷烃链或芳香基的端羧基，且无端氨基存在；其余基团独立地选自h、羟基、或c1-c18的芳香烃、直链烃基、烷氧基、氨基烷烃、支链烷烃中的一种，优选甲基红、偶氮苯-4-苯甲酸中的一种。
16、进一步地，蒽醌封端剂的结构式如下：
17、
18、式vi中，r1-r8中有且只有一个羧基或者带有烷烃链或芳香基的端羧基，且无端氨基存在；其余基团独立地选自h、羟基、或c1-c18的芳香烃、直链烃基、烷氧基、氨基烷烃、支链烷烃中的一种，优选大黄酸、分散蓝3衍生物中的一种。
19、进一步地，芳杂环类封端剂的结构式如下：
20、
21、式vii中，r1-r5中有且只有一个羧基或者带有烷烃链或芳香基的端羧基，且无端氨基存在；其余基团独立地选自h、羟基、或c1-c18的芳香烃、直链烃基、烷氧基、氨基烷烃、支链烷烃中的一种，优选2-苯氧基-(4-(3-咔唑基氨基))乙酸中的一种。
22、进一步地，所述封端剂优选下述物质中的一种以上：
23、甲基红(紫红色)；
24、偶氮苯-4-苯甲酸(橙红色)；
25、分散蓝3衍生物(蓝色)；
26、大黄酸(正黄色)；
27、醌茜兰衍生物(紫色)；
28、2-苯氧基-(4-(3-咔唑基氨基))乙酸(靛蓝色)。
29、进一步地，封端剂的用量为尼龙单体总质量的0.5％-10％，优选为1％-3％。
30、进一步地，所述彩色尼龙为线型、支化、星型或交联结构。
31、本发明的有益效果在于：
32、与现有技术比，本发明的彩色尼龙合成简单，单体易得，而且通过共聚的方法，使得作为封端剂的染料分子在聚合物主链中，得到的本征彩色尼龙可以在长时间稳定地使用。
1.一种本征彩色尼龙的制备方法，其特征在于，基于封端策略制备，以含羧基的染料分子作为封端剂与尼龙单体聚合制得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的尼龙单体具有一种以上的如下结构：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，式i中r1为丁二胺、戊二胺、己二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺中的一种以上；式ii中r2为戊二酸、己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种以上；式iii中r3为氨基己酸、氨基十一酸或氨基十二酸中的一种以上；式iv中r4为己内酰胺或十二内酰胺。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的封端剂为含羧基的偶氮苯、蒽醌、芳杂环类衍生物，对应的封端剂分别命名为偶氮苯封端剂、蒽醌封端剂和芳杂环封端剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的偶氮苯封端剂的结构式如下：
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述蒽醌封端剂的结构式如下：
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述芳杂环封端剂的结构式如下：
8.根据权利要求5至7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述封端剂为下述物质中的一种以上：
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述封端剂的用量为尼龙单体总质量的0.5％-10％。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的彩色尼龙为线型、支化型、星型或交联结构。
