CN101560732A - 一种改性聚硅氧烷柔软剂及其制备方法 - Google Patents

一种改性聚硅氧烷柔软剂及其制备方法 Download PDF

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曹华斌
胡逊
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Abstract

本发明涉及一种改性聚硅氧烷柔软剂及其制备方法，该柔软剂具有右述结构式。与现有技术相比，本发明具有优异的柔软性及亲水性和极低的泛黄性等特点。

Description

一种改性聚硅氧烷柔软剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及柔软剂，具体涉及一种改性聚硅氧烷柔软剂及其制备方法。
背景技术
织物整理剂是纺织行业最为重要的助剂之一。据不完全统计，2000年，我国有机硅织物整理剂年需求量为9万吨，到2005年，全国有机硅织物整理剂的年需求量已达到14万吨，年增长率在10％以上。特别随着纺织品出口量增大，面料日益高档化，并且产品由单一品种向多样化发展，有机硅织物整理剂正在加速由低档向高档发展。目前的织物整理剂只具有单一的柔软性，弹性、蓬松性等性能低，而且黄变高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有优异的柔软性及亲水性和极低的泛黄性的改性聚硅氧烷柔软剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种改性聚硅氧烷柔软剂，其特征在于，该柔软剂具有以下结构式：
Figure A20081003601100041
X＝1-10；Y＝1-10；C1为R1或R4；C2为R1或R5；
R1＝-R2-CH-CH2O或-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2；
R2＝苯基或碳原子数为1-22的饱和烷烃；
m＝5-24；n＝0-10；
Figure A20081003601100051
R3＝-CH2-CH2-CH2-NH2；
R4＝-CH3或-CH2-CH3；
Z＝10-60。
所述的X＝2-4；Y＝2-4；m＝8-15；n＝0-5；z＝15-30。
一种改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将不同分子量的羟基硅油和硅烷以摩尔比1∶1到1∶4混合，在25℃-105℃下反应4-24小时得到硅氧烷中间体；
(2)将步骤(1)中得到的硅氧烷中间体与一定量的A在溶剂中反应2-10小时，反应全程在氮气的保护下进行，最后抽真空脱除部分溶剂，得到黏稠透明的改性聚硅氧烷产物；
(3)将步骤(2)中得到的改性聚硅氧烷产物用水和有机酸稀释得透明乳液，添加乳液重量的5％-10％的乳化剂，即得产品。
所述的
Figure A20081003601100052
R1＝-R2-CH-CH2O；
R2＝苯基或碳原子数为1-22的饱和烷烃；
m＝5-24；n＝0-10。
所述的m＝8-15；n＝0-5。
所述的溶剂包括异丙醇、二乙二醇单丁醚、十二碳醇。
所述的步骤(1)中的硅氧烷为羟基封端，其聚合度为10-60；所述的硅烷包括N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲基甲氧基硅烷，3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷。
所述的步骤(2)中的改性聚硅氧烷产物的粘度范围为50-20000厘泊，氨值范围为0.1-0.6。
所述的步骤(3)中的有机酸包括乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、芳香族羧酸；所述的乳化剂为2，6，8-三甲基-4-壬醇环氧乙烷。
与现有技术相比，本发明改性聚硅氧烷柔软剂主链中有吸水性聚醚基团，通过对其聚醚基团进行改性得到亲水型有机硅柔软整理剂，该整理剂克服氨基硅油黄变的基础上，具有柔软、滑爽的手感外，同时赋予织物优异的亲水性、抗静电性及抗污性，极大的提高织物的服用性，尤其适用于纯涤纶、纯棉内衣、毛巾、羊毛混纺等织物的柔软整理。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种改性聚硅氧烷柔软剂，该柔软剂具有以下结构式：
Figure A20081003601100061
X＝1-10优选2-4；Y＝1-10优选2-4；C1为R1或R4；C2为R1或R5；
Figure A20081003601100062
R1＝-R2-CH-CH2O或；
R2＝苯基或碳原子数为1-22的饱和烷烃；
m＝5-24优选8-15；n＝0-10优选0-5；
Figure A20081003601100063
R3＝-CH2-CH2-CH2-NH2或-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2；
R4＝-CH3或-CH2-CH3；
Z＝10-60优选15-30。
实施例1
一种改性聚硅氧烷柔软剂，该柔软剂具有以下结构式：
Figure A20081003601100071
Figure A20081003601100072
R1＝-R2-CH-CH2O；
R2＝苯基；
Figure A20081003601100073
R3＝-CH2-CH2-CH2-NH2；
R4＝-CH3；
上述改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将不同分子量的羟基硅油和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷以摩尔比1∶2混合，在25℃下反应24小时得到硅氧烷中间体，该硅氧烷为羟基封端，其聚合度为10；
(2)将步骤(1)中得到的硅氧烷中间体与一定量的A在异丙醇溶剂中反应2小时，反应全程在氮气的保护下进行，最后抽真空脱除部分溶剂，得到黏稠度为50厘泊，氨值范围为0.1的透明改性聚硅氧烷产物；
(3)将步骤(2)中得到的改性聚硅氧烷产物用水和乙酸稀释得透明乳液，添加2，6，8-三甲基-4-壬醇环氧乙烷乳液重量的5％的乳化剂，即得产品。
实施例2
一种改性聚硅氧烷柔软剂，该柔软剂具有以下结构式：
Figure A20081003601100081
Figure A20081003601100082
R1＝-R2-CH-CH2O；
R2＝甲基；
Figure A20081003601100083
R3＝-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2；
R4＝-CH2-CH3；
上述改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将不同分子量的羟基硅油和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲基甲氧基硅烷以摩尔比1∶1混合，在105℃下反应4小时得到硅氧烷中间体，该硅氧烷为羟基封端，其聚合度为60；
(2)将步骤(1)中得到的硅氧烷中间体与一定量的A在二乙二醇单丁醚溶剂中反应10小时，反应全程在氮气的保护下进行，最后抽真空脱除部分溶剂，得到黏稠度为20000厘泊，氨值范围为0.6的透明改性聚硅氧烷产物；
(3)将步骤(2)中得到的改性聚硅氧烷产物用水和柠檬酸稀释得透明乳液，添加2，6，8-三甲基-4-壬醇环氧乙烷乳液重量的10％的乳化剂，即得产品。
实施例3
一种改性聚硅氧烷柔软剂，该柔软剂具有以下结构式：
Figure A20081003601100091
Figure A20081003601100092
R1＝-R2-CH-CH2O
R2＝碳原子数为1-22的饱和烷烃；
Figure A20081003601100093
R3＝-CH2-CH2-CH2-NH2；
R4＝-CH3；
上述改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将不同分子量的羟基硅油和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷以摩尔比1∶4混合，在75℃下反应10小时得到硅氧烷中间体，该硅氧烷为羟基封端，其聚合度为30；
(2)将步骤(1)中得到的硅氧烷中间体与一定量的A在异丙醇溶剂中反应5小时，反应全程在氮气的保护下进行，最后抽真空脱除部分溶剂，得到黏稠度为50厘泊，氨值范围为0.1的透明改性聚硅氧烷产物；
(3)将步骤(2)中得到的改性聚硅氧烷产物用水和乙酸稀释得透明乳液，添加2，6，8-三甲基-4-壬醇环氧乙烷乳液重量的8％的乳化剂，即得产品。
实施例4
一种改性聚硅氧烷柔软剂，该柔软剂具有以下结构式：
Figure A20081003601100101
Figure A20081003601100102
R1＝-R2-CH-CH2O
R2＝碳原子数为1-22的饱和烷烃；
Figure A20081003601100103
R3＝-CH2-CH2-CH2-NH2；
R4＝-CH3；
制备方法同实施例1。

Claims (9)

1.一种改性聚硅氧烷柔软剂，其特征在于，该柔软剂具有以下结构式：
Figure A2008100360110002C1
X＝1-10；Y＝1-10；C1为R1或R4；C2为R1或R5；
Figure A2008100360110002C2
R1＝-R2-CH-CH2O或-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2；
R2＝苯基或碳原子数为1-22的饱和烷烃；
m＝5-24；n＝0-10；
Figure A2008100360110002C3
R3＝-CH2-CH2-CH2-NH2；
R4＝-CH3或-CH2-CH3；
Z＝10-60。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚硅氧烷柔软剂，其特征在于，所述的X＝2-4；Y＝2-4；m＝8-15；n＝0-5；z＝15-30。
3.一种如权利要求1所述的改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将不同分子量的羟基硅油和硅烷以摩尔比1∶1到1∶4混合，在25℃-105℃下反应4-24小时得到硅氧烷中间体；
(2)将步骤(1)中得到的硅氧烷中间体与一定量的A在溶剂中反应2-10小时，反应全程在氮气的保护下进行，最后抽真空脱除部分溶剂，得到黏稠透明的改性聚硅氧烷产物；
(3)将步骤(2)中得到的改性聚硅氧烷产物用水和有机酸稀释得透明乳液，添加乳液重量的5％-10％的乳化剂，即得产品。
4.根据权利要求3所述的一种改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，所述的
Figure A2008100360110003C1
R1＝-R2-CH-CH2O；
R2＝苯基或碳原子数为1-22的饱和烷烃；
m＝5-24；n＝0-10。
5.根据权利要求4所述的一种改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，所述的m＝8-15；n＝0-5。
6.根据权利要求3所述的一种改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，所述的溶剂包括异丙醇、二乙二醇单丁醚、十二碳醇。
7.根据权利要求3所述的一种改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的硅氧烷为羟基封端，其聚合度为10-60；所述的硅烷包括N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲基甲氧基硅烷，3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷。
8.根据权利要求3所述的一种改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的改性聚硅氧烷产物的粘度范围为50-20000厘泊，氨值范围为0.1-0.6。
9.根据权利要求3所述的一种改性聚硅氧烷柔软剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的有机酸包括乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、芳香族羧酸；所述的乳化剂为2，6，8-三甲基-4-壬醇环氧乙烷。
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