CN101809069A - 在乳液体系中的有机基-官能的有机硅及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了在水乳液体系中制备大体上二维部分交联的有机基-官能的有机硅的方法。所述新型组合物为各种材料提供了提高的表面柔软度和平滑度。
Description
发明领域
本发明提供了在水乳液(aqueous emulsion)体系中制备部分交联的有机基-官能的有机硅的方法。具体地，本发明涉及使用一些与作为交联剂和扩链剂的烷氧基有机基-官能硅烷共聚的硅氧烷以及形成乳液用量的表面活性剂混合物的新型方法和水乳液组合物。
发明背景
人们提出各种由有机基聚硅氧烷和有机硅化合物组合物组成的试剂，试图赋予纤维材料柔韧性、平滑度、柔软度、光滑性和其他特性。
例如，美国专利4,536,422和4,618,512公开了一种方法，该方法包括施用与脲、环状脲、氨基甲酸酯或其他酰胺的甲醛加成物作为交联剂，赋予合成-纤维素混纺织物光滑-干燥性和阻燃性能。但是，这些织物溶液由于连续释放甲醛蒸气而受到限制。
通过有机基-官能的环状(cocyclic)硅氧烷的开环乳液聚合制备的、可用于处理基材(例如纺织品)的有机基-官能的有机硅乳液的实例可在例如美国专利5,753,751和6,201,109以及EP 0838547A2、JP 2001031766A、EP1069129A2和WO2002092660A2中找到。
例如，美国专利6,525,130公开了在表面活性剂介质中用作织物柔软剂等的含有羟基-封端的有机硅流体、乙氧基-或甲氧基-封端的官能硅烷的聚合的有机硅流体。
有机基官能的有机硅乳液通过含有机官能团的烯属不饱和单体(例如参见EP191237(A1)；EP191237(B1)；美国专利4,584,337、6,069,191、5,516,868、3,729,444、2,965,593)和任选的可水解硅烷单体(公开于美国专利6,863,985和公布的美国专利申请2003/0114583A1中)的共聚而制备。
含有至少2种或3种类型的有机基官能的硅氧烷(包括氨基-官能的硅氧烷、环氧基-官能的硅氧烷、和羧基-官能的硅氧烷)的纤维处理组合物公开于美国专利4,311,626和4,366,001中。在这些专利中公开的组合物在高温下固化后，在织物表面上部分交联。
此外，具有高分子量的部分交联的有机硅在乳化和稳定性方面存在问题。另外，当直链有机基-官能的有机硅乳液用作纺织品整理剂时，不能提供提高的平滑度或柔软度性能。含有氨基有机硅和环氧基有机硅的乳液体系在高温下固化后可在织物表面上提供部分交联的有机硅，但是乳液混合物的寿命较短。
本发明满足了对于具有高稳定性并赋予各种材料高平滑度和柔软度的、容易且毫不费力地制备的结构化的有机硅乳液的需求。
发明概述
本发明涉及含有机硅的水乳液，所述乳液包括：
a)形成乳液用量的水；
b)至少一种具有大体上平面交联结构的有机硅；
c)形成乳液用量的至少一种阳离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂的表面活性剂混合物；和
d)任选地，至少一种选自以下的另外的成分：催化剂、溶剂、pH缓冲剂、再润湿剂、粘度调节剂、防胶凝剂、香料、香料载体、荧光增白剂、着色剂、水溶助剂、消泡剂、抗再沉积剂、酶、光学增亮剂、遮光剂、稳定剂、乳化剂、防缩剂、抗皱剂、织物松脆剂、防斑点剂、去污剂、杀菌剂、杀真菌剂、生物杀灭剂、抗氧化剂、防蚀剂、防腐剂、颜料、染料、漂白剂、悬垂剂(drape imparting agent)、抗静电剂填料、增稠剂、和熨平助剂(ironing aid)。
本发明还提供了制备含有机硅的水乳液的方法，所述方法包括：
a)在形成乳液用量的水以及至少一种阳离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂的表面活性剂混合物存在下，将具有大体上平面交联结构的有机硅聚合；和
b)终止步骤(a)的聚合，提供所需的含有机硅的乳液。
所述新型含有机硅的水乳液的大体上二维的有机硅结构提供了用于处理纤维材料(例如，棉、聚酯、聚酯/棉混纺物、皮革和其他非织造织物)的特别有用的液体有机硅溶液，提供对经处理的材料具有改进的柔软度和平滑度的“平滑整理剂(slick finish)”。本发明的二维结构更高效地与织物结合，且比迄今为止的结构以及三维聚合和交联的有机硅结构更有效。如此，所述新型组合物对各种材料提供了提高的表面柔软度和平滑度。
发明详述
本文使用的近似语可适用于修饰可变化但不会导致所涉及的基本功能发生变化的表达。因此，在一些情况下，被一个或多个术语(例如“大体上”)修饰的描述或值不局限于该精确描述或指定的值。在说明书和权利要求中的所有范围包括各端点，且可独立地组合。在说明书和权利要求中的数值不局限于指定的数值，且可包括不同于指定值的值。数值应理解为不精确性足以包括近似所述值的值，允许存在因本领域已知的测量方法和/或用于确定该值的仪器的精度产生的实验误差。
除了在工作实施例中或者另有说明时，在说明书和权利要求中表示物质的量、反应条件、持续时间、物质的量化性能，等等的所有数字应理解为在所有情况下被术语“约”修饰。
还应理解的是，本文引用的任何数字范围意欲包括该范围内的所有子范围以及这些范围或子范围的不同端点的任何组合。
进一步应理解的是，在说明书中明确或暗示公开的和/或在权利要求中引用的属于一组在结构上、组成上和/或功能上相关的化合物、材料或物质的任何化合物、材料或物质包括该组的单个代表及其所有组合。
本发明的含有机硅的水乳液包括具有大体上平面(即，二维)交联结构的有机硅。根据本发明的一种实施方式，所述大体上平面交联的有机硅结构在形成乳液的水和表面活性剂混合物存在下，由至少一种环状和/或直链硅氧烷、至少一种三烷氧基硅烷和至少一种二烷氧基硅烷的共聚而制得。
本发明的含有机硅的水乳液通过环状和/或直链硅氧烷和烷氧基官能硅烷在表面活性剂介质中共聚而制备，使得最终产物的大体上二维(2D)聚合和交联的有机基-官能的有机硅乳化。通过精确控制三烷氧基硅烷(作为交联剂)和二烷氧基硅烷(作为扩链剂)与单体的比率来制备具有大体上平面交联结构的新型有机硅。
所述新型含有机硅的水乳液在工业上可用作改进柔软度和平滑度的试剂剂用于纺织品的处理。此外，由于聚合反应和交联反应在相同的介质中进行，反应不需要汽提溶剂、醇、粘度调节剂、或其他不期望的稀释剂，且产生的乳液避免了不稳定和上油(oiling)问题。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了含有机硅的水乳液以及生产大体上二维(“2D”)聚合和交联的有机硅流体的方法，所述方法包括：1)将作为单体的环状和/或直链硅氧烷与多乙氧基-或甲氧基-封端的官能硅烷、碱性催化剂、以及含有至少一种阳离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂的表面活性剂混合物混合；2)将(1)的混合物加热至适于环状聚硅氧烷单体的开环反应的温度，并在该温度下保持适当的时间，直至开环反应完成，且在交联剂与产生的硅烷醇之间发生缩合；3)将(2)的混合物冷却至约20～25℃，并加入二-乙氧基硅烷或二-甲氧基硅烷作为用于直链/交联的有机硅的缩合的扩链剂，提供高分子量聚合物；4)向有机硅混合物的内含物中另外加入三-乙氧基或三-甲氧基封端的官能硅烷，提高交联程度；和5)通过加入酸，以及加入任选的成分(例如，生物杀灭剂)来终止聚合反应，形成最终产物。
根据本发明的一种实施方式，所述环状硅氧烷包括以下通式的那些：
其中n表示约3～约9的整数，优选约4～约7；和R1独立地选自烷基和芳基。优选，R1独立地选自约1～10个碳原子的饱和直链烃基、约1～10个碳原子的饱和支链烃基、约6～12个碳原子的取代的芳族烃基、约3～约10个碳原子的饱和脂环族烃基、及其组合。最优选，R1独立地选自甲基和苯基。
用于目标聚合的其他环状硅氧烷的实例包括环状聚二甲基环硅氧烷，其中n表示约3～约9的整数，优选约4～约7。环状硅氧烷包括其中n为4～5的那些，也分别称为八甲基环四硅氧烷(通常称为“D4”)和十甲基环五硅氧烷(“D5”)。根据D4和D5的相对比例，这些物质还可由Dow Corning Company制得，为Dow
244、245、344和345Fluids。根据一实施方式，直链和环状二甲基硅氧烷的混合物也用于制备本发明的含有机硅的水乳液。
根据本发明的一种具体实施方式，在本发明中作为低聚物的环状硅氧烷包括这样的低聚物，例如六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)、十四甲基环七硅氧烷(D7)及其混合物。
根据本发明的一种实施方式，环状硅氧烷为制备最低程度交联的二维结构的优选的单体。但是，我们认识到，除了环状硅氧烷以外，可使用低分子量聚硅烷醇化合物作为本发明的含有机硅的水乳液的单体，或者用其替代环状硅氧烷。根据本发明的一种实施方式，可用于含有机硅的水乳液的低分子量聚硅烷醇包括具有以下通式的那些：
其中R1独立地选自约1～10个碳原子的饱和直链烃基、约1～10个碳原子的饱和支链烃基、约6～12个碳原子的取代的芳族烃基、约3～约10个碳原子的饱和脂环族烃基、及其组合。最优选，R1独立地选自甲基和苯基。
根据本发明的另一实施方式，可用于含有机硅的水乳液的低分子量聚硅烷醇包括具有下式的那些：
其中n为整数，且n大于或等于3且小于或等于30。
用于本发明的烷氧基硅烷包括式R2R3Si(OR4)2表示的二烷氧基硅烷和式R3Si(OR4)3表示的三烷氧基硅烷，其中R2和R4为通式CaH2a+1的未取代的烷基，其中a为1～6的整数，且R3含有各种官能团，例如胺基或环氧基。
可用的具体烷氧基硅烷包括，但不限于，N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及其混合物。
硅氧烷聚合催化剂用于制备最终产物，大体上二维(即，平面)聚合和交联的有机基-官能的有机硅。用于本发明的聚合催化剂包括强碱(例如季铵氢氧化物)和金属氢氧化物(例如氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂)。合适的季铵氢氧化物的一些实例包括但不限于十八烷基三甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、和牛油三甲基氢氧化铵。也不是表面活性剂的碱催化剂(例如氢氧化钠)引起与季铵盐原位离子交换，形成季铵氢氧化物。
反应介质的表面活性剂混合物包括阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂二者。用于本发明的阳离子表面活性剂为本领域已知的用于稳定通过乳液聚合产生的乳液的那些。这些阳离子表面活性剂包括，但不限于，以下通式表示的各种季铵盐：
R5R6R7R8N+X-
其中R5～R8为含有1～30个碳原子的烷基，或源自于牛油、椰油、或大豆的烷基，且X为乙酸根、氢氧根或卤素(即，氯离子或溴离子)。
用于本发明的阳离子表面活性剂包括，但不限于，脂族脂肪胺及其衍生物，例如乙酸十二烷基胺、乙酸十八烷基胺和牛油脂肪酸的胺的乙酸盐；季铵化合物，例如牛油三甲基氯化铵、二(十八烷基)二甲基氯化铵、二(十二烷基)二甲基氯化铵和二(十六烷基)二甲基氯化铵等。
本发明的非离子表面活性剂为本领域已知的。可用的非离子表面活性剂包括以下通式表示的那些：
R9-O-(CH2CH2O)x-R10
其中R9为长链烷基，且R10为氢、或CH3，x大于或等于3且小于或等于50。
用于本发明方法的非离子表面活性剂为亲水-亲油平衡值(HLB)在10～20之间的那些。优选的非离子表面活性剂为在聚合环境中稳定的那些。
用于本发明的具体非离子表面活性剂包括，但不限于以下物质：2，6，8-三甲基-4-壬基氧基聚乙烯氧基乙醇(6EO)(得自DOW CHEMICAL的TERGITOL TMN-6)；2，6，8-三甲基-4-壬基氧基聚乙烯氧基乙醇(10EO)(得自DOW CHEMICAL的TERGITOL TMN-10)；亚烷基氧基聚乙烯氧基乙醇(C11-15，仲烷基，7EO)(得自DOW CHEMICAL的TERGITOL 15-s-7)；亚烷基氧基聚乙烯氧基乙醇(C 11-15，仲烷基，9EO)(得自DOW CHEMICAL的TERGITOL 15-s-9)；亚烷基氧基聚乙烯氧基乙醇(C 11-15，仲烷基，15EO)(得自DOW CHEMICAL的TERGITOL 15-s-15)。
根据本发明的一种实施方式，基于乳液溶液总量的重量百分比，环状和/或直链硅氧烷的量通常在乳液溶液总量的约10～约70％重量范围内。根据本发明的另一具体实施方式，环状硅氧烷的量在乳液溶液总量的约25～约60％重量范围内。
根据本发明的另一实施方式，三烷氧基硅烷的量在乳液组合物总量的0.01～5％重量范围内，在一种具体实施方式中，三烷氧基硅烷的量在乳液组合物总量的约0.1～约3％重量范围内。
在本发明的一种实施方式中，二烷氧基硅烷的量在乳液溶液总量的0.01～5％重量范围内，在另一实施方式中，二烷氧基硅烷的量在乳液溶液总量的约0.1～约3％重量范围内。
根据本发明的一种实施方式，形成乳液的至少一种阳离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂的表面活性剂混合物的量在乳液溶液总量的大于0至约40％重量范围内，在另一实施方式中，其量在乳液溶液总量的约0.5～约30％重量范围内。根据本发明的另一实施方式，表面活性剂混合物的量为乳液溶液总量的0.5～20％重量。再一实施方式中，存在于乳液中的阳离子表面活性剂的量在乳液总量的0.05～30％重量范围内，优选在乳液总量的0.5～20％重量范围内，而存在于乳液中的非离子表面活性剂的量在乳液总量的0.1～40％重量范围内，优选在乳液总量的0.5～30％重量范围内。
在本发明的一种实施方式中，形成乳液用量的催化剂的量通常在组合物总量的约0.01～约30％重量范围内。
根据本发明的一种实施方式，通过加入酸实现聚合反应的终止。用于该反应的典型的酸包括例如乙酸、盐酸、硫酸等的那些。
加入到乳液中的酸的量在乳液总量的0.01％～30％重量范围内，优选在乳液总量的0.1～约10％重量范围内。
根据本发明的另一实施方式，任选的成分包括溶剂(例如链烷醇和多元醇)、pH缓冲剂(例如强酸或弱酸，例如HCl、H2SO4、磷酸、苯甲酸或柠檬酸)(优选组合物的pH小于5.0)、再润湿剂、粘度调节剂(例如电解质，例如氯化钙)、防胶凝剂、香料、香料载体、荧光增白剂、着色剂、水溶助剂、消泡剂、抗再沉积剂、酶、光学增亮剂、遮光剂、稳定剂(例如瓜耳胶和聚乙二醇)、乳化剂、防缩剂、抗皱剂、织物松脆剂、防斑点剂、去污剂、杀菌剂、直链或支链有机硅、杀真菌剂、生物杀灭剂、抗氧化剂、防蚀剂、防腐剂、颜料、染料、漂白剂和漂白剂前体、悬垂剂、抗静电剂填料、增稠剂、和熨平助剂。如果加入这些任选的成分，这些成分各自以本领域使用的已知量或常规量存在。
为了说明本发明的实施，如下所述制备下面的实施例并进行测试。但是，这些实施例不应看作对本发明的限制。
在以下各实施例中，各种成分的用量用基于产生的最终产物的重量百分比来表示。
实施例1
实施例1的乳液溶液的物理外观和性能示于下表1。如下制备实施例1：将0.2％的含有15摩尔环氧乙烷的C-15仲醇(Tergitol 15-S-15，得自DowChemical)、2％十六烷基三甲基氯化铵(阳离子表面活性剂1631)、2％聚氧乙烯烷基醚(非离子表面活性剂；Emulgen 1135S-70)和51.55％水加入到1升四颈反应器中，使用径向流动刮板(radial flow sweep blade)在低速搅拌(200rpm)下混合10分钟。之后，将30％的六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)(DMC)的混合物加入到容器中，在高速搅拌(600rpm)下混合50分钟。使用50kg第一压力和500kg第二压力将预制乳液均化，得到乳液。随后将1.96％的催化剂(10％NaOH水溶液)加入到容器中。随后将容器缓慢加热至80℃并保持5小时，进行开环和聚合。然后开始冷却容器，加入2％的N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(二烷氧基硅烷(A-2120))在4％水中的溶液。使容器回到室温，并在室温下保持48小时，进行缩合反应。之后，加入1.5％的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(三烷氧基硅烷(A-1100))在4.5％水中的溶液，将反应于室温下保持60分钟。混合60分钟后，加入0.2％乙酸中和催化剂。最后加入0.09％生物杀灭剂ProxelXL2和1％水，将容器的内含物再混合1小时，随后直接测试产物。
表1
| 外观 | 白色乳状乳液 |
| 非挥发性内含物百分比 | 30.00-32.00 |
| pH(100％) | 9.0-10.0 |
| 粘度(cps) | 50-80 |
| 粒度(纳米) | 170-210 |
实施例2
实施例2的乳液溶液的物理外观和性能示于下表2。如下制备实施例2：将0.2％的含有15摩尔环氧乙烷的C-15仲醇(Tergitol 15-S-15，得自DowChemical)、2％十六烷基三甲基氯化铵(阳离子表面活性剂1631)、2％Emulgen 1135s-70和51.05％水加入到1升四颈反应器中，使用径向流动刮板低速搅拌(200rpm)混合10分钟。之后，将0.5％A-163与30％DMC混合，将混合物加入到容器中，高速搅拌(600rpm)混合50分钟。使用50kg第一压力和500kg第二压力将预制乳液均化，得到乳液。随后将1.96％的催化剂(10％NaOH水溶液)加入到容器中。随后将容器缓慢加热至80℃并保持5小时，进行开环和聚合。然后开始冷却容器，加入1％A-2120在5％水中的溶液。使容器回到室温，并在室温下保持48小时，进行缩合反应。之后，加入1.5％A-1100在4.5％水中的溶液，将反应于室温下保持60分钟。混合60分钟后，加入0.2％乙酸中和催化剂。最后加入0.09％生物杀灭剂ProxelXL2和1％水，将容器的内含物再混合1小时，随后直接测试产物。
表2
| 外观 | 白色乳状乳液 |
| 非挥发性内含物百分比 | 31.00-33.00 |
| pH(100％) | 9.0-10.0 |
| 粘度(cps) | 50-80 |
| 粒度(纳米) | 170-210 |
实施例3
实施例3的乳液溶液的物理外观和性能示于下表3。如下制备实施例3：将0.2％的含有15摩尔环氧乙烷的C-15仲醇(Tergitol 15-S-15，得自DowChemical)、2％十六烷基三甲基氯化铵(阳离子表面活性剂1631)、2％Emulgen 1135s-70和49.55％水加入到1升四颈反应器中，使用径向流动刮板低速搅拌(200rpm)混合10分钟。之后，将0.1％热解法二氧化硅(A-300，得自Degusa)与30％DMC混合，将混合物加入到容器中，高速搅拌(600rpm)混合50分钟。使用50kg第一压力和500kg第二压力将预制乳液均化，得到乳液。随后将1.96％的催化剂(10％NaOH水溶液)加入到容器中。随后将容器缓慢加热至80℃并保持5小时，进行开环和聚合。然后开始冷却容器，加入1％A-2120在5％水中的溶液。使容器回到室温，并在室温下保持48小时，进行缩合反应。之后，加入1.5％A-1100在4.5％水中的溶液，将反应于室温下保持60分钟。混合60分钟后，加入0.2％乙酸中和催化剂。最后加入0.09％生物杀灭剂Proxel XL2和1％水，将容器的内含物再混合1小时，随后直接测试产物。
表3
| 外观 | 白色乳状乳液 |
| 非挥发性内含物百分比 | 31.00-33.00 |
| pH(100％) | 9.0-10.0 |
| 粘度(cps) | 50-80 |
| 粒度(纳米) | 170-210 |
织物处理以及柔软度和平滑度测试：
通过浸染法(padding process)处理测试织物(100％棉织)，有机硅乳液的剂量为30g/l，吸收率(pickup rate)为100％，并于130℃下干燥180秒。通过KES FB2和FB4测试设备测量“柔软度”和“平滑度”。结果见表4，用动摩擦(kinetic friction)系数表示。动摩擦系数为代表膜的滑动程度(滑动能力(slidability))的系数。
表4
*动摩擦系数的平均值。
虽然已参考优选的实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员应理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可进行各种变化，且等价物可替代其各要素。预期本发明不局限于作为实施本发明的最佳方式而公开的具体实施方式，而是本发明包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。本文引用的所有参考文献在此并入作为参考。
Claims (51)
1.含有机硅的水乳液，所述乳液包括：
a)形成乳液用量的水；
b)至少一种具有大体上平面交联结构的有机硅；
c)形成乳液用量的至少一种阳离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂的表面活性剂混合物；和
d)任选地，至少一种选自以下的另外的成分：催化剂、溶剂、pH缓冲剂、再润湿剂、粘度调节剂、防胶凝剂、香料、香料载体、荧光增白剂、着色剂、水溶助剂、消泡剂、抗再沉积剂、酶、光学增亮剂、遮光剂、稳定剂、乳化剂、防缩剂、抗皱剂、织物松脆剂、防斑点剂、去污剂、杀菌剂、杀真菌剂、生物杀灭剂、抗氧化剂、防蚀剂、防腐剂、颜料、染料、漂白剂、悬垂剂、抗静电剂填料、增稠剂、和熨平助剂。
2.权利要求1的含有机硅的水乳液，其中有机硅(b)在形成乳液用量的水(a)和表面活性剂混合物(c)存在下，由(i)至少一种环状和/或直链硅氧烷和(ii)至少一种三烷氧基硅烷和至少一种二烷氧基硅烷的共聚而制得。
3.权利要求2的含有机硅的水乳液，其中所述硅氧烷具有以下通式：
其中n表示3～9的整数；和R1独立地选自烷基和芳基。
4.权利要求2的含有机硅的水乳液，其中所述硅氧烷具有以下通式：
其中R1为至少一种选自1～10个碳原子的饱和直链烃基、1～10个碳原子的饱和支链烃基、6～12个碳原子的取代的芳族烃基和3～10个碳原子的饱和脂环族烃基的基团。
5.权利要求2的含有机硅的水乳液，其中所述环状硅氧烷为至少一种选自以下的物质：六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)和十四甲基环七硅氧烷(D7)。
6.权利要求2的含有机硅的水乳液，其中所述三烷氧基硅烷具有以下通式：
R3Si(OR4)3，
其中R4为未取代的烷基，且R3为胺基或环氧基。
7.权利要求2的含有机硅的水乳液，其中所述二烷氧基硅烷具有以下通式：
R2R3Si(OR4)2，
其中R2和R4为未取代的烷基，且R3为胺基或环氧基。
8.权利要求1的含有机硅的水乳液，其中所述阳离子表面活性剂为具有以下通式的季铵盐：
R5R6R7R8N+X-
其中R5、R6、R7和R8为含有1～30个碳原子的烷基，且X为氢氧根或卤素。
9.权利要求8的含有机硅的水乳液，其中R5、R6、R7和R8为源自于牛油、椰油、大豆及其混合物的烷基。
10.权利要求1的水乳液含有机硅的乳液，其中所述非离子表面活性剂具有以下通式：
R9O-(CH2CH2O)x-R10，
其中R9为长链烷基，且R10为氢或CH3，x大于或等于3且小于或等于50。
11.权利要求10的水乳液含有机硅的乳液，其中所述非离子表面活性剂的亲水-亲油平衡值为10～20。
12.权利要求1的水乳液含有机硅的乳液，其中所述催化剂为选自碱金属氢氧化物和季铵氢氧化物的硅氧烷聚合催化剂。
13.权利要求12的水乳液含有机硅的乳液，其中所述催化剂为至少一种选自以下的物质：氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、十八烷基三甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵和牛油三甲基氢氧化铵。
14.权利要求2的水乳液含有机硅的乳液，其中所述硅氧烷的量在所述乳液总量的约10～约70％重量范围内。
15.权利要求2的水乳液含有机硅的乳液，其中所述硅氧烷的量在所述乳液总量的约25～约60％重量范围内。
16.权利要求1的水乳液含有机硅的乳液，其中阳离子表面活性剂的量在所述乳液总量的0.05～30％重量范围内。
17.权利要求1的水乳液含有机硅的乳液，其中阳离子表面活性剂的量在所述乳液总量的0.5～20％重量范围内。
18.权利要求1的水乳液含有机硅的乳液，其中非离子表面活性剂的量在所述乳液总量的0.1～40％重量范围内。
19.权利要求1的水乳液含有机硅的乳液，其中非离子表面活性剂的量在所述乳液总量的约0.5～约30％重量范围内。
20.权利要求2的水乳液含有机硅的乳液，其中所述三烷氧基硅烷的量在所述乳液总量的0.1～5％重量范围内。
21.权利要求17的水乳液含有机硅的乳液，其中所述二烷氧基硅烷的量在所述乳液总量的0.1～5％重量范围内。
22.权利要求1的水乳液含有机硅的乳液，其中所述催化剂的量在所述组合物总量的约0.01～约30％重量范围内。
23.制备含有机硅的水乳液的方法，所述方法包括：
a)在形成乳液用量的水以及至少一种阳离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂的表面活性剂混合物存在下，将具有大体上平面交联结构的有机硅聚合；和
b)终止步骤(a)的聚合，提供所需的含有机硅的乳液。
24.权利要求23的方法，其中有机硅由(i)至少一种环状和/或直链硅氧烷和(ii)至少一种三烷氧基硅烷和至少一种二烷氧基硅烷的共聚而制得。
25.权利要求24的方法，其中所述硅氧烷具有以下通式：
其中n表示3～9的整数；和R1独立地选自烷基和芳基。
26.权利要求24的方法，其中所述硅氧烷具有以下通式：
其中R1为至少一种选自以下的基团：1～10个碳原子的饱和直链烃基、1～10个碳原子的饱和支链烃基、6～12个碳原子的取代的芳族烃基和3～10个碳原子的饱和脂环族烃基。
27.权利要求24的方法，其中所述环状硅氧烷为至少一种选自以下的物质：六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)和十四甲基环七硅氧烷(D7)。
28.权利要求24的方法，其中所述三烷氧基硅烷具有以下通式：
R3Si(OR4)2
其中R4为未取代的烷基，且R3为胺基或环氧基。
29.权利要求24的方法，其中所述二烷氧基硅烷具有以下通式：
R2R3Si(OR4)2
其中R2和R4为未取代的烷基，且R3为胺基或环氧基。
30.权利要求23的方法，其中所述阳离子表面活性剂为具有以下通式的季铵盐：
R5R6R7R8N+X-，
其中R5、R6、R7和R8为含有1～30个碳原子的烷基，且X为氢氧根或卤素。
31.权利要求30的方法，其中R5、R6、R7和R8为源自于牛油、椰油、大豆及其混合物的烷基。
32.权利要求23的方法，其中所述非离子表面活性剂具有以下通式：
R9-O-(CH2CH2O)x-R10，
其中R9为长链烷基，且R10为氢或CH3，x大于或等于3且等于或小于50。
33.权利要求32的方法，其中所述非离子表面活性剂的亲水-亲油平衡值为10～20。
34.权利要求23的方法，进一步包括选自碱金属氢氧化物和季铵氢氧化物及其混合物的硅氧烷聚合催化剂。
35.权利要求34的方法，其中所述催化剂为至少一种选自以下的物质：氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、十八烷基三甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵和牛油三甲基氢氧化铵。
36.权利要求24的方法，其中所述硅氧烷的量在所述乳液总量的10～70％重量范围内。
37.权利要求24的方法，其中所述硅氧烷的量在所述乳液总量的25～60％重量范围内。
38.权利要求23的方法，其中阳离子表面活性剂的量在所述乳液的0.05～30％重量范围内。
39.权利要求23的方法，其中阳离子表面活性剂的量在所述乳液总量的约0.5～约20％重量范围内。
40.权利要求23的方法，其中非离子表面活性剂的量在所述乳液总量的约0.1～约40％重量范围内。
41.权利要求23的方法，其中非离子表面活性剂的量在所述乳液总量的约0.5～约30％重量范围内。
42.权利要求24的方法，其中三烷氧基硅烷的量在所述乳液总量的约0.01～约5％重量范围内。
43.权利要求24的方法，其中所述二烷氧基硅烷的量在所述乳液总量的约0.1～约5％重量范围内。
44.纺织品，所述纺织品涂有权利要求1的含有机硅的水乳液。
45.棉纤维，所述棉纤维涂有权利要求1的含有机硅的水乳液。
46.织物，所述织物涂有权利要求1的含有机硅的水乳液。
47.非织造织物，所述非织造织物涂有权利要求1的含有机硅的水乳液。
48.纺织品，所述纺织品涂有由权利要求23的方法制备的含有机硅的水乳液。
49.棉纤维，所述棉纤维涂有由权利要求23的方法制备的含有机硅的水乳液。
50.织物，所述织物涂有由权利要求23的方法制备的含有机硅的水乳液。
51.非织造织物，所述非织造织物涂有由权利要求23的方法制备的含有机硅的水乳液。
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