CN102250358A

CN102250358A - 一种嵌段型氨基聚醚改性硅油及制备方法

Info

Publication number: CN102250358A
Application number: CN 201110127955
Authority: CN
Inventors: 叶光华; 邱万军
Original assignee: QIANGLI CHEMICAL CO Ltd HUANGSHAN CITY
Current assignee: QIANGLI CHEMICAL CO Ltd HUANGSHAN CITY
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2031-05-18
Also published as: CN102250358B

Abstract

本发明公开了一种嵌段型氨基聚醚改性硅油及制备方法，先利用羟基封端的有机硅聚硅氧烷的羟基活性与二乙醇胺中的羟基在有机锡催化下进行脱水缩合反应，制备嵌段型氨烷氧基改性硅油，再进一步利用嵌段型氨烷氧基改性硅油分子中氨基氢的反应活性，以及含乙烯基或环氧基可以与氨基氢反应的反应型聚醚，在溶剂和加热的条件下，使嵌段型氨烷氧基改性硅油中的氨基氢与聚醚分子中的活性基团反应，合成得到嵌段型氨基聚醚改性硅油。将其作为柔软剂处理纺织布料，处理后的纺织布料同时具有良好的柔软性、吸湿性和不变黄性以及抗静电性等。

Description

一种嵌段型氨基聚醚改性硅油及制备方法

技术领域

本发明涉及一种嵌段型有机硅共聚物，特别涉及一种嵌段型聚醚氨基改性有机硅聚硅氧烷的合成方法。

背景技术

目前，各种改性硅油，由于具有亲水性好、吸湿性强、具有柔软、抗静电、润湿等多种功能，在织物柔软与仿真整理、洗发香波以及日用化学等方面有广泛应用。改性硅油用在织物柔软与仿真整理方面，聚醚改性有机硅和氨基改性有机硅是最常见的两种。其聚醚改性有机硅属于非反应型，有良好的水溶性，使用时无需乳化，整理后的织物柔软舒适，有一定的吸水性、抗静电性和防污性，但耐久性较差。氨基改性有机硅属于反应型，具有优异的柔软性、回弹性、悬垂性和耐久性，但存在黄变和织物吸湿性降低，以及使用时需乳化等问题。用活性聚醚对氨基硅油进行改性，可抑制黄变性及改善亲水性；其效果比同一分子结构中同时含有氨烃基和聚醚基团的聚有机硅氧烷配制的柔软剂好。

国内企业生产的改性硅油多为，如环氧/聚醚改性硅油和侧链含聚醚链节的氨基硅油，虽能赋予纤维织物一定的柔软性、吸湿性、抗静电性以及易去污性等，但柔软性、吸湿性和抑制变黄与聚醚嵌段的氨基硅油如SRS嵌段型聚醚硅油等相比均较差。因此，研发出柔软性、吸湿性和抑制变黄均良好的新型聚醚嵌段氨基硅油很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌段型氨基聚醚改性硅油及制备方法，解决现有的改性硅油作为柔软剂处理纺织布料，处理后的纺织布料的柔软性、吸湿性和抑制变黄多不能同时达到良好状态的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种嵌段型氨基聚醚改性硅油，其结构式如下：

其中：1)n、r、a、b均为正整数，n＝10～200，r＝2～50，a＝0～10，b＝1～20。

2)式中：R₁＝-H，-OH，

R₂＝-H，-C_nH_2n+1。

优选的：n＝20～100，r＝2～30，a＝0～5，b＝6～20；更优选的：n＝30～80，r＝2～10，a＝0～5，b＝3～10；

优选的R的结构式为：R₁＝-OH，R₂＝-C_nH_2n+1；

所述的嵌段型聚醚氨基改性硅油粘度(25℃)为500～8000mPa·S，不挥发物含量≥98.5％(105℃/3h)。

一种嵌段型氨基聚醚改性硅油的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)、嵌段型氨烷氧基改性硅油的制备：

在反应斧中投入羟基封端的有机硅聚硅氧烷和溶剂，两者的质量比例为：80～50∶20～50，搅拌升温到50～95℃，然后加入占有机硅聚硅氧烷质量0.1～5％的催化剂和占机硅聚硅氧烷质量1～10％的二乙醇胺，恒温搅拌反应30分钟后，控制温度，在溶剂的回流温度下进行缩合反应1～8小时。然后升温到120～160℃，减压脱出溶剂及低分子物质，冷却后即得嵌段型氨烷氧基改性硅油；所述的溶剂为异丙醇或苯或氯仿或丙酮中的一种。所述的催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡中的一种。其中：所述的羟基封端的有机硅聚硅氧烷，其纯度要求：≥98.5％。

步骤2)、嵌段型氨基聚醚改性硅油的制备：

将步骤1)所制得的嵌段型氨烷氧基改性硅油与有机溶剂按85～50∶15～50的质量比例进行混合，搅拌均匀，然后加入嵌段型氨烷氧基改性硅油质量的5％～300％的含乙烯基或环氧基封端的聚醚化合物和占总反应物量的0.01～5.0％催化剂，在搅拌下使其完全溶解，再升温到50～120℃，搅拌反应3～16小时，中和催化剂后在80～120℃下减压脱除溶剂，即得嵌段型氨基聚醚改性硅油。所述的有机溶剂为正己烷、正丁烷、异戊烷、异丙醇、甲苯中的一种；所述的催化剂为铂的螯合物或氢氧化钠或氢氧化钾或氢氧化钡或四甲基氢氧化铵中的一种或其中的混合物。

本发明的有益效果：由于先制得嵌段型氨烷氧基改性硅油，再通过嵌段型氨烷氧基改性硅油制得嵌段型氨烷氧基改性硅油，制得嵌段型氨烷氧基改性硅油作为柔软剂处理纺织布料，处理后的纺织布料同时具有良好的柔软性、吸湿性和不变黄性以及抗静电性等。

以下将结合具体实施例，对本发明进行较为详细的说明。

具体实施方式

实施例1：嵌段型氨烷氧基改性硅油制备

将298.0g的羟基封端的有机硅聚硅氧烷和150.0g的异丙醇投入到经过充分干燥处理的1000mL的三口反应釜中，搅拌升温到65℃，加入1.5g的二月桂酸二丁基锡和5.25g二乙醇胺，搅拌反应30分钟，然后升温到105℃在回流条件下缩合反应6小时，最后升温到145℃，减压脱出溶剂和低分子物质，冷却后得到无色透明、粘度(25℃)为500mPa·S，不挥发物含量98.7％(105℃/3h)嵌段型氨烷氧基改性硅油。

实施例2：嵌段型氨烷氧基改性硅油制备

将298.0g的羟基封端的有机硅聚硅氧烷和120.0g的丙酮投入到经过充分干燥处理的1000mL的三口反应釜中，搅拌升温到85℃，加入2.0g的二月桂酸二丁基锡和15.75g二乙醇胺，搅拌反应30分钟，然后升温到105℃在回流条件下缩合反应8小时，最后升温到145℃，减压脱出溶剂和低分子物质，冷却后得到无色透明、粘度(25℃)为200mPa·S，不挥发物含量96.7％(105℃/3h)嵌段型氨烷氧基改性硅油。

实施例3：嵌段型氨基聚醚改性硅油制备

取100g上述实施例1制备的硅油A，在1000mL三口烧瓶中用100g的甲苯溶解，搅拌均匀，然后加入7.5g聚氧亚乙基丁基缩水甘油醚，升温到105℃，搅拌反应12小时，然后在105℃下减压脱除溶剂，即得嵌段型氨基聚醚改性硅油。结构式如下：

实施例4：嵌段型氨基聚醚改性硅油制备

取100g上述实施例1制备的硅油A，在1000mL三口烧瓶中用80g的异丙醇溶解，搅拌均匀，然后加入5.0g结构式为：

的端环氧基聚醚，升温到85℃，搅拌反应12小时，然后在85℃下减压脱除溶剂，即得嵌段型氨基聚醚改性硅油。产品结构式如下：

实施例5：嵌段型氨基聚醚改性硅油制备

取100g上述实施例2制备的硅油B，在1000mL三口烧瓶中用100g的异丙醇溶解，搅拌均匀，然后加入150g结构式为：CH₂＝CH₂CH₂O(C₂H₄O)₃(C₃H₆O)₃CH₃的烯烃基封端的聚醚和0.5g含氯铂酸2％的异丙醇溶液，升温到85℃，搅拌反应12小时，中和氯铂酸后在85～90℃下减压脱除溶剂，即得嵌段型氨基聚醚改性硅油。结构式如下：

实施例6：嵌段型氨基聚醚改性硅油制备

取100g上述实施例2制备的硅油B，在1000mL三口烧瓶中用50g的正己烷溶解，搅拌均匀，然后加入120g结构式为：CH₂＝CH₂CH₂O(C₂H₄O)₅(C₃H₆O)₁₀H的烯烃基封端的聚醚和1.0g含氯铂酸2％的异丙醇溶液，升温到110℃，搅拌反应12小时，中和氯铂酸后在105～120℃下减压脱除溶剂，即得嵌段型氨基聚醚改性硅油。结构式如下：

本发明产品应用及性能比较：

1、乳液的配制：将8.0g异构十二醇聚氧乙烯醚、4.0g壬基酚聚氧乙烯醚混合均匀配制成乳化剂，加入到250ml盛有7.5g(40-50)℃的去离子水的烧杯中，搅拌30min；再加入24g上述实施例3、4、5、6所制备的嵌段型改性硅油，搅拌下乳化45min；然后，加入2.0g的60％的乙酸溶液，搅拌至无色透明(需60min)后，补加34.5g克水，搅拌均匀即可过滤放料得乳液(30％含量)。

2、性能检测与比较：将上述所制备的乳液用于机织斜纹纯棉漂白布，同时用美国道康宁公司、德国瓦克公司、日本东芝公司同类产品以及使用一般改性硅油进行应用对比。

柔软性：采用多人手触评定法，分为1～5级，数值越大越柔软；亲水性：用标准滴管(25滴/mL)从离织物3cm高度处向水平铺展的织物表面滴1滴水，测定静态下1滴水在织物上完全湿润扩散所用的时间；白度(黄变性)：按GB/T 8425-1987测试。

表1.产品性能比较表

从表1可以看出：本发明制备的嵌段型氨基聚醚改性硅油各项应用性能指标均达到了进口同类产品的水平，大大优于一般改性硅油。

Claims

1.一种嵌段型氨基聚醚改性硅油，其结构式如下：

其中：1)n、r、a、b均为正整数，n＝10～200，r＝2～50，a＝0～10，b＝1～20；

2)式中：R₁＝-H，-OH，

R₂＝-H，-C_nH_2n+1。

2.如权利要求1所述的嵌段型氨基聚醚改性硅油，其特征在于：所述的n＝20～100，r＝2～30，a＝0～5，b＝6～20。

3.如权利要求1所述的嵌段型氨基聚醚改性硅油，其特征在于：所述的R₁＝-OH，R₂＝-H，-C_nH_2n+1。

4.如权利要求1所述的嵌段型氨基聚醚改性硅油，其特征在于：所述的嵌段型氨基聚醚改性硅油中的聚醚为含乙烯基或含环氧基封端的聚醚，其结构式：含乙烯基的聚醚为CH₂＝CHCH₂O(C₂H₄O)_a(C₃H₆O)_bC_nH_2n+1；或含环氧基封端的聚醚为

5.一种如权利要求1所述的嵌段型氨基聚醚改性硅油的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)、嵌段型氨烷氧基改性硅油的制备：

在反应斧中投入羟基封端的有机硅聚硅氧烷和溶剂，两者的质量比例为80～50∶20～50，搅拌升温到50～95℃，然后加入占有机硅聚硅氧烷质量0.1％～5％的催化剂和占机硅聚硅氧烷质量1～10％的二乙醇胺，恒温搅拌反应30分钟后，控制温度，在溶剂的回流温度下进行缩合反应1～8小时；然后升温到120～160℃，减压脱出溶剂及低分子物质，冷却后即得嵌段型氨烷氧基改性硅油；所述的溶剂为异丙醇或苯或氯仿或丙酮中的一种；所述的催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡中的一种；

步骤2)、嵌段型氨基聚醚改性硅油的制备：

将步骤1)所制得的嵌段型氨烷氧基改性硅油与有机溶剂按85～50∶15～50的质量比例进行混合，搅拌均匀，然后加入占嵌段型氨烷氧基改性硅油质量比的5～300％的含乙烯基或环氧基封端的聚醚化合物，在无催化剂或加入占反应物总质量的0.01～5.0％催化剂下搅拌使其完全溶解，再升温到50～120℃，搅拌反应3～16小时，中和催化剂后在80～120℃下减压脱除溶剂，即得嵌段型氨基聚醚改性硅油；所述的有机溶剂选自正己烷或正丁烷或异戊烷或异丙醇或甲苯中的一种；所述的催化剂为铂的螯合物或氢氧化钠或氢氧化钾或氢氧化钡或四甲基氢氧化铵中的一种或其中的混合物。