CN103113590A - 季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工技术领域，涉及一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，其含有通式（Ⅰ）所示的季铵基有机聚硅氧烷化合物结构单元。本发明通过提供一种以线性季铵基有机聚硅氧烷为主链，并嵌入适量侧链季铵基的有机聚硅氧烷高分子化合物，以达到整理后的织物具有手感丰满、松软、干滑爽、亲水等优异性能。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及一种用于棉及其混纺织物的后整理剂的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物及其制备方法和应用。
背景技术
目前，文献上已公开的具有季铵基有机聚硅氧烷化合物，从分子结构形态而言，主要分为两大类：一类是具有季铵侧基聚硅氧烷有机共聚物，例如CN 1284515A、CN1468887A 发明所述，其主要用作织物和纤维的整理剂；另一类是季铵基嵌在主链中为线性结构聚硅氧烷有机共聚物，例如EP17121中公开了聚合物结构为α，ω－季铵基有机聚硅氧烷，而DE3340708所述的季铵基是在主链上的有机聚硅氧烷线性嵌段共聚物。 这些发明的产物主要用作织物亲水性柔软、抗菌整理剂、毛发调理剂等。以上两种结构的季铵基聚硅氧烷有机共聚物用作织物柔软剂，整理后的织物都具有良好的柔软、滑爽和较低泛黄及亲水等性能。但仍然存在手感挺弹、蓬松和耐洗等性能不足的缺陷，特别是用于棉及其混纺织物的亲水后整理剂更明显不足。
从分子结构而言，不论季铵侧基还是季铵基线性聚硅氧烷有机共聚物，用作织物亲水后整理剂，特别用于棉及其混纺织物的亲水后整理剂，如果希望其赋予织物柔软、干爽、挺弹的手感，就必须做到：要么共聚物具有足够大的分子量，要么分子中具有足够量的活性基团，或两者兼备，以便在整理时活性基团交联成更大分子，从而使整理后的织物达到理想手感性能。然而，季铵侧基类化合物在制备和储运过程中，由于分子结构存在大量活性基团而继续发生化学反应，过早交联甚至胶化而无法使用。而季铵基线性聚硅氧烷有机共聚物的活性基团都存在于主链上，由于长分子链的卷曲出现屏蔽、位阻等现象，大大降低了活性基团进一步交联的几率，达不到应有的分子量,不能达到理想手感。因此，希望找到其它结构的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，克服上述缺陷。
发明内容
本发明的根本目的是克服上述技术存在的缺陷，提供一种以线性季铵基有机聚硅氧烷为主链，并嵌入适量侧链季铵基的有机聚硅氧烷高分子化合物，以及其作为棉及其混纺织物的后整理剂应用，以达到整理后的织物具有手感丰满、松软、干滑爽、亲水等优异性能。
季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，其含有通式（Ⅰ）所示的季铵基有机聚硅氧烷化合物结构单元：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣ (Ⅰ)
式中：
R是C1-C12相同或者不同的烷基、芳基；
X﹣是有机或无机阴离子；
m选自1－500的整数；
a选自1－500的整数；
b选自1－200的整数；
t选自0－50的整数；
n选自1－200的整数，
Y选自如下所示基团之一：
—CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2— 、—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)—，
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH2CH(OH)—，
其中：
i选自0－200的整数，
j选自0－200的整数；
V为如下所示基团之一：
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－、
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]xNH2－，
其中：
e﹢h选自0－50的整数；
f选自0－100的整数；
x选自1－100；
W为如下所示基团之一：
作为优选方案，本发明的通式（Ⅰ）中：
R选自C1－C6烷基、芳基；
X﹣是有机或无机阴离子；
m选自1－300的整数；
a选自1－300的整数；
b选自1－100的整数；
t选自0－30的整数；
n选自1－100的整数
Y选自如下基团之一：
—CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)—，
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH2CH(OH)—，
其中：
i选自0－100的整数，
j选自0－100的整数；
V为如下所示基团之一：
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－、
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]xNH2－
其中：
e＋h选自1－20的整数，
f选自1－50的整数，
x选自1－80；
W选自如下所示基团之一：
[0007] 作为更优选方案，本发明的通式（Ⅰ）中：
R选自甲基；
X﹣是有机或无机阴离子；
m选自20－200的整数；
a选自1－200的整数为佳，尤以2－100更佳；
b选自1－80的整数为佳，尤以1－30更佳；
t选自0－10的整数；
n选自1－50的整数为佳，尤以2－20更佳；
Y选自如下基团：
—CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)—），
－CH2CH2CH2O[CH2CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH(OH)CH2— 、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH2CH(OH)—
其中：
i选自2－20的整数，
j选自0－15的整数；
V为如下所示基团：
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－，
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]xNH2－，
其中：
e﹢h选自3－10的整数，
f选自8－40的整数，
x选自1－70；
W选自如下所示基团：
[0008] 本发明还提供了上述的一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物的制备方法，包括下述几个步骤：
Ⅰ、α，ω-氢聚硅氧烷中间体的制备
制备α，ω-氢聚硅氧烷中间体的类似方法在文献CN102199295A、UC7196153、JP-221530和Silicone,Chemie und Technologie,Vulkang,Essen 1989,p82-84中有报道。
将八甲基环四硅氧烷、1，1，3，3-四甲基二硅氧烷按比例加入反应瓶中；搅拌下加入酸性催化剂，如浓硫酸，用量为有机硅反应物总质量的1－8%，最好为2－5%；并加热升温，在30－80℃，最好为50－60℃，反应10－4小时，最好在8－5小时后用碳酸氢钠或碳酸钠中和，再用水洗至中性；静置分层，除去下层水，然后升温，蒸馏除去水和低沸物，得到了α，ω-氢聚硅氧烷中间体。
上述原料中，八甲基环四硅氧烷或DMC纯度≥99.0%，含水量≦0.1%，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷纯度≥98.0%。所述的酸性催化剂还有：三氟甲基磺酸、强酸性大孔阳离子交换树脂、活性白土等。
Ⅱ、α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的制备
制备α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体类似方法同样在文献CN102199295A、US4833225、US5981681、US6475568、UK1213779、US2003/0045666A1和B.Marciniec,Comprehensive Handbook on Hydrosilylation,Pergamon Press,Oxford,1992,p116-121,127-130,134-137,151-155中有报道。
将步骤Ⅰ制得的α，ω-氢聚硅氧烷中间体与不饱和端环氧基化合物，在铂催化剂存在下进行加成反应，制得α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体。适用的不饱和端环氧基化合物有：
CH2＝CHCH2OCH2(CHCH2)O、
CH2＝CHCH2O[CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2(CHCH2)O（Ⅱ）等
其中:i选自2－20的整数，j选自1－15的整数；
铂催化剂有：氯铂酸烯烃螯合物、氯铂酸丁醇螯合物、氯铂酸、铂·甲基乙烯基环硅氧烷螯合物、铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的螯合物、H(PtClH3·CH=CH)邻苯二甲酸二乙酯、二吡啶-二铂-二碘化合物、三甲基-二吡啶-铂-碘化合物〔（CH3）3Pt(C6H5N)2I〕，将以上一种含铂催化剂溶于无水乙醇、异丙醇、甲苯或乙二醇单丁醚等中的一种配成稀溶液。铂的用量为4～30ppm；反应温度为70～140℃，最佳温度为85～115℃；反应时间为2～10小时；再升温至90～110℃，减压除去过量的反应物和低沸点化合物，得到α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体。
Ⅲ、季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物的制备
将步骤Ⅱ制得的α，ω-环氧基聚有机硅氧烷中间体与多官能基伯胺、多官能基仲胺、多官能基叔胺以及无机酸、有机酸，在溶剂存在下进行季铵化反应，制得季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物。
适用的多官能基伯胺为具有如下通式的双端伯胺基聚醚：
H2NCH2(CH3)CH[OCH2(CH3)CH]e[OCH2CH2]f[OCH2(CH3)CH]hNH2（Ⅲ）、
H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]xNH2 (Ⅳ)，
其中：e＋h选自3－10，h选自8－40，x选自1－70中的一种或多种双端伯胺基聚醚。增大f的比例有利于增进聚合物亲水性，依据最终产物综合性能，选择恰当分子结构双端伯胺基聚醚.
适用的多官能基仲胺、多官能基叔胺有：N,N’,N”-三甲基二丙撑基三胺、N,N,N’,N’-四甲基二丙撑基三胺、N,N,N’,N’-四甲基甲二胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丙二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,4-丁二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺、双二甲胺基乙基醚、N,N,N’,N”,N”-五甲基二乙撑基三胺、N,N,N’,N”,N”-五甲基二丙撑基三胺和N,N,N-三-（-3-二甲胺基丙撑）胺中的一种或多种。
季铵化反应为等摩尔反应：参与反应的多官能基伯胺基、多官能基仲胺基、多官能叔胺基的总摩尔数与α，ω-环氧基聚有机硅氧烷中间体的环氧基总摩尔数相等。而反应生成物的侧链含有量则决定于三胺基的摩尔数的含量，含量越高，制成的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物交联度越高，成型后弹性越好。然而，适当的三胺基的摩尔数含量才有利于手感等性能提高，否则达不到理想要求。
季铵化中的中和反应，使季铵基转化为季铵盐基。该反应亦为等摩尔反应：酸的总摩尔数与季铵基总摩尔数相等。
中和反应中适用的无机酸有：盐酸、碘化氢和溴化氢；有机酸有：乙酸、丙酸、辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸。以上酸中的一种或多种。
适用的溶剂有：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、一缩二丙二醇、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚和水中的一种或多种。溶剂用量为反应物总质量的10%－80%，优选为15%－60%。
本发明还提供了上述的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物在作为棉及其混纺织物后整理的亲水性柔软剂上的应用。同时涉及此种整理剂的配制方法。
与现有技术相比，本发明还具有以下优点：
（1）本发明季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物属有机硅季铵盐，其结构以－[SiO]－为主链，并通过－CH2－CH2－CH2－，以Si－C－键的形式与其它有机链段连接，嵌入EO、PO、季铵盐基和其它有机链段，形成了线性链。聚有机硅氧烷链段保持了有机硅原有的优秀延展性、润滑性；聚醚链段显示出亲水，抗静电性；同时嵌入适量季铵基侧链，生成一种具有适量季铵基侧链全新的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物。季铵基具有突出表面吸附能力，使织物纤维具有弹性、耐洗、耐磨，外形持久，不破坏天然织物的亲水性、抗静电性。适度的交联进一步加强了天然织物挺弹手感，使其更适用于棉及其混纺等的天然织物，整理后的织物具有独特的手感丰满、蓬松、干滑爽、柔软。也可以用作化纤以及混纺品或无纺品的整理剂等。
（2）本发明季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物配制的织物整理剂具有很好的稳定性：耐电解质和硬水、耐剪切、耐碱、耐高温，达到了机缸使用要求；加工后的织物易回修、可复染，无油斑。
附图说明
图1是本发明的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的IR谱图；
图2是本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图；
图3是实施例1季铵基有机聚硅氧烷30AT的IR谱图；
图4是实施例1季铵基有机聚硅氧烷30AT的 
-NMR谱图；
图5是实施例2季铵基有机聚硅氧烷50A IR谱图；
图6是实施例2季铵基有机聚硅氧烷50A的
-NMR谱图；
图7是实施例3季铵基有机聚硅氧烷50AT IR谱图；
图8是实施例3季铵基有机聚硅氧烷50AT的 -NMR谱图；
图9是实施例4季铵基有机聚硅氧烷85A IR谱图；
图10是实施例4季铵基有机聚硅氧烷85A的
-NMR谱图；
图11是实施例5季铵基有机聚硅氧烷85AT IR谱图；
图12是实施例5季铵基有机聚硅氧烷85AT的
-NMR谱图；
图13是实施例6季铵基有机聚硅氧烷85E IR谱图；
图14是实施例6季铵基有机聚硅氧烷85E的
-NMR谱图；
图15是实施例7季铵基有机聚硅氧烷85ET IR谱图；
图16是实施例7季铵基有机聚硅氧烷85ET的
-NMR谱图；
图17是实施例8季铵基有机聚硅氧烷110A IR谱图；
图18是实施例8季铵基有机聚硅氧烷110A的 -NMR谱图；
图19是实施例9季铵基有机聚硅氧烷110AT IR谱图；
图20是实施例9季铵基有机聚硅氧烷110AT的
-NMR谱图；
图21是实施例10季铵基有机聚硅氧烷110E IR谱图；
图22是实施例10季铵基有机聚硅氧烷110E的
-NMR谱图；
图23是实施例11季铵基有机聚硅氧烷110ET IR谱图；
图24是实施例11季铵基有机聚硅氧烷110ET的
-NMR谱图；
图25是实施例12季铵基有机聚硅氧烷160A IR谱图；
图26是实施例12季铵基有机聚硅氧烷160A的
-NMR谱图。
图27是实施例13季铵基有机聚硅氧烷160E IR谱图；
图28是实施例13季铵基有机聚硅氧烷160E的
-NMR谱图；
图29是实施例14季铵基有机聚硅氧烷160ET IR谱图；
图30是实施例14季铵基有机聚硅氧烷160ET的
-NMR谱图。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当指出，以下实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案不限于下述实施例，还可以有许多变形。凡是从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，按下述方法制备：
（1）．α，ω-氢聚硅氧烷（双端氢硅氧烷）中间体的制备
双端氢硅氧烷30H的制备
在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的1000mL三口玻璃反应瓶中,分别加入D4（即八甲基环四硅氧烷）630g和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷34.2g，启动搅拌器；搅拌均匀后，再加入20g酸性白土；加热升温至40～70℃反应6～8小时后经过滤除去酸性白土；然后将以上装置改成减压蒸馏装置，升温、减压蒸馏，除去低沸物。得540g无色透明液体α，ω-氢聚硅氧烷，测粘度（25℃）
，结构式如下：
H(CH3)2SiO[(CH3)2 SiO]30 Si (CH3)2H。
图1为本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的IR谱图。图1 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1095.369cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的结构体结构与目标结构一致。
（2）α，ω-环氧基聚硅氧烷（双端环氧基硅氧烷）中间体的制备
双端环氧基硅氧烷30A的制备
在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的2000mL三口玻璃反应瓶中，加入烯丙基缩水甘油醚120g，启动搅拌；加热升温至75～80℃后加入氯铂酸（1%异丙醇溶液）4.02g，经20～30分钟后再滴加双端氢基硅氧烷30H 900g，约0.5小时加完； 然后在80～90℃反应直至29SiNMR无Si-H检出；再在120℃和50mmHg下减压蒸馏除过量的反应物。得950g微黄色透明液体α，ω-环氧基聚硅氧烷，结构式如下：
O(CH2CH)CH2OCH2CH2CH2(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]30Si(CH3)2CH2CH2CH2OCH2(CHCH2)O。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷30AT的制备
在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计500mL三口玻璃反应瓶中，室温下，加入异丙醇60g、无离子水7g、乙酸2.1g、月桂酸7.01g、 N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺4.48g、N,N,N-三-（-3-二甲胺基丙撑）胺0.36g、通式（Ⅳ）中X=5端伯胺基聚醚化合物1.96g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷30A 91g，约20分钟加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得176.5g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷30AT，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣，
式中：
m﹦30,n﹦11（n为平均值，以下同）；
a﹦26, b﹦7, t=2；
R= CH3－；
Y= —CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、
—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)— ；
V﹦－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]5NH2－
W=－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
Z﹦－(CH3)2N(CH2)3－N(CH2)3N(CH3)2－
︳
(CH2)3 N (CH3)2－
X=CH3COO、CH3(CH2)10COO
图3为季铵基有机聚硅氧烷30AT的IR谱图。图3中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；1571.7cm-1处吸收峰为-COO-振动吸收峰；698.1049cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明季铵基有机聚硅氧烷30AT的结构与目标结构一致。
图4为季铵基有机聚硅氧烷30AT的 
谱图。图4中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.34 N＋-CH2；2.0，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.85，C-CH3；.05，Si-CH3。
综合IR、1H-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，其结构与结构式一致。
实施例2 ； 一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，按下述方法制备：
（1）．α，ω-氢聚硅氧烷（双端氢硅氧烷）中间体的制备
双端氢硅氧烷50H的制备
与实施例1步骤（1）相同的装置中，分别加入D4 643g和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷21g，启动搅拌器；搅拌均匀后，再加入20g酸性白土；加热升温至40～70℃反应6～8小时后经过滤除去酸性白土；然后将以上装置改成减压蒸馏装置，升温、减压蒸馏，除去低沸物。得590g无色透明液体α，ω-氢聚硅氧烷，测粘度（25℃）
，结构式如下：
H(CH3)2SiO[(CH3)2 SiO]50 Si (CH3)2H。
图1为本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的IR谱图。图1 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1095.369cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的结构体结构与目标结构一致。
（2）α，ω-环氧基聚硅氧烷（双端环氧基硅氧烷）中间体的制备
双端环氧基硅氧烷50A的制备
在与实施例1步骤（2）相同装置中，加入烯丙基缩水甘油醚80g，启动搅拌；加热升温至75～80℃后加入氯铂酸（1%异丙醇溶液）3.9g，经20～30分钟后再滴加双端氢基硅氧烷50H 900g，约0.5小时加完； 然后在80～90℃反应直至29SiNMR无Si－H检出；再在120℃和50mmHg下减压蒸馏除过量的反应物。得924g微黄色透明液体α，ω-环氧基聚硅氧烷,结构式如下：
O(CH2CH)CH2OCH2CH2CH2(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]50Si(CH3)2CH2CH2CH2OCH2(CHCH2)O。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷50A的制备
在与实施例1步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇80g、无离子水10g、乙酸3.6g、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺4.31g、通式（Ⅲ）中f=9，e＋h=3.6的端伯胺基聚醚化合物3.25g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷50A 122g，约0.5小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得220.5g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷50A，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦50,n﹦7；
a﹦100, b﹦24, t﹦0；
R= CH3－；
Y= —CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2— 、
—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)— ；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦9, e＋h﹦3.6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
X﹦CH3COO
图5为本发明的季铵基有机聚硅氧烷50A的IR谱图。图5中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；700.0334cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的季铵基有机聚硅氧烷50A结构与目标结构一致。
图6为本发明的季铵基有机聚硅氧烷50A的1H-NMR谱图。图6中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.05，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.05，Si-CH3。
综合 
可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例3
一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，按下述方法制备：
（1）．α，ω-氢聚硅氧烷（双端氢硅氧烷）中间体的制备
双端氢硅氧烷50H的制备
与实施例1步骤（1）相同的装置中，分别加入D4 643g和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷21g，启动搅拌器；搅拌均匀后，再加入20g酸性白土；加热升温至40～70℃反应6～8小时后经过滤除去酸性白土；然后将以上装置改成减压蒸馏装置，升温、减压蒸馏，除去低沸物。得590g无色透明液体α，ω-氢聚硅氧烷，测粘度（25℃） ，结构式如下：
H(CH3)2SiO[(CH3)2 SiO]50 Si (CH3)2H。
图1为本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的IR谱图。图1 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1095.369cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的结构体结构与目标结构一致。
（2）α，ω-环氧基聚硅氧烷（双端环氧基硅氧烷）中间体的制备
双端环氧基硅氧烷50A的制备
在与实施例1步骤（2）相同装置中，加入烯丙基缩水甘油醚80g，启动搅拌；加热升温至75～80℃后加入氯铂酸（1%异丙醇溶液）3.9g，经20～30分钟后再滴加双端氢基硅氧烷－50 900g，约0.5小时加完； 然后在80～90℃反应直至29SiNMR无Si－H检出；再在120℃和50mmHg下减压蒸馏除过量的反应物。得924g微黄色透明液体α，ω-环氧基聚硅氧烷,结构式如下：
O(CH2CH)CH2OCH2CH2CH2(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]50Si(CH3)2CH2CH2CH2OCH2(CHCH2)O。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷50AT的制备
在与实施例1步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇70g、无离子水10g、乙酸1.62g、月桂酸5.41g、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺3.49g、N,N,N’,N”,N”-五甲基二丙撑基三胺0.2、通式（Ⅲ）中f=9，e＋h=3.6的端伯胺基聚醚化合物3.41g、N,N,N’,N”,N”-五甲基二丙撑基三胺0.2，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷50A 106g，约0.5小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得198.5g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷50AT，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：m﹦50,n﹦5；
a﹦81, b﹦21, t﹦6,
R= CH3－，
Y= —CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、
—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)— ；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－
其中f=9, e＋h=3.6,
W=－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－，
Z﹦－(CH3)2N CH2 CH2CH2N(CH3 ) CH2CH2 CH2N(CH3)2－
|
X=CH3COO、CH3(CH2)10COO
图7为季铵基有机聚硅氧烷50AT的IR谱图。图7 中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；1571.7cm-1处吸收峰为-COO-振动吸收峰；698.1049cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图8为本发明季铵基有机聚硅氧烷50AT的1H-NMR谱图。图8中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.0，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.87，C-CH3；.05，Si-CH3。
综合IR、1H-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例4
一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，按下述方法制备：
（1）．α，ω-氢聚硅氧烷（双端氢硅氧烷）中间体的制备
双端氢硅氧烷85H的制备
与实施例1步骤（1）相同装置中, 分别加入D4 652g和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷12.6g，启动搅拌器；搅拌均匀后，再加入20g酸性白土；加热升温至40～70℃反应6～8小时后经过滤除去酸性白土；然后将以上装置改成减压蒸馏装置，升温、减压蒸馏，除去低沸物。得596g无色透明液体α，ω-氢聚硅氧烷，测粘度（25℃）95m
，结构式如下：
H(CH3)2SiO[(CH3)2 SiO]85 Si (CH3)2H。
图1为本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的IR谱图。图1 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1095.369cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的结构体结构与目标结构一致。
（2）α，ω-环氧基聚硅氧烷（双端环氧基硅氧烷）中间体的制备
双端环氧基硅氧烷85A的制备
在与实施例1步骤（2）相同装置中，加入烯丙基缩水甘油醚51g，启动搅拌；加热升温至75～80℃后加入铂·1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷螯合物甲苯溶液(Pt含量0.5%)1.86g，经20～30分钟后再滴加双端氢基硅氧烷85H 900g，约0.5小时加完； 然后在80～90℃反应直至29SiNMR无Si－H检出；再在120℃和50mmHg下减压蒸馏除过量的反应物。得904g无色透明液体α，ω-环氧基聚硅氧烷,结构式如下：
O(CH2CH)CH2OCH2CH2CH2(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]85Si(CH3)2CH2CH2CH2OCH2(CHCH2)O。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷85A的制备
在与实施例1步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇125g、无离子水18g、乙酸3.6g、双二甲胺基乙基醚3.53g、通式（Ⅲ）中f=12.5，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物7.76g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷85A 200g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得357g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷85A，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣，
式中：
m﹦85,n﹦10；
a﹦176, b﹦64, t﹦0；
R= CH3－；
Y= —CH2CH2CH2OCH2CH2 (OH)CH2—、
—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)— ；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦12.5, e＋h﹦6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)2O(CH2)2N(CH3)2－
X﹦CH3COO
图9为本发明的季铵基有机聚硅氧烷85A的IR谱图。图9中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰； 700.0334cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的季铵基有机聚硅氧烷85A结构与目标结构一致。
图10为本发明的季铵基有机聚硅氧烷85AT的
-NMR谱图。图10中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.05，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.05，Si-CH3。
综合IR、
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例5
其他操作同实施例4，不同之处在于：
（3）季铵基有机聚硅氧烷85AT的制备
在与实施例1步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇75g、无离子水10g、乙酸1.05g、月桂酸3.51g、双二甲胺基乙基醚2.08g、N,N,N-三-（-3-二甲胺基丙撑）胺0.18g，通式（Ⅲ）中f=12.5，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物3.4g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷85A 117g，约0.5小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得211.5g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷85AT，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦85,n﹦2；
a﹦27, b﹦7, t﹦2；
R= CH3－；
Y= —CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、
—CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)— ；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦12.5, e＋h﹦6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)2O(CH2)2N(CH3)2－；
Z﹦—(CH3)2N(CH2)3N(CH2)3N(CH3)2－
│
(CH2)3N(CH3)2－
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO
图11为季铵基有机聚硅氧烷85AT的IR谱图。图11 中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；1571.7cm-1处吸收峰为-COO-振动吸收峰；698.1049cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图12为季铵基有机聚硅氧烷85AT的1H-NMR谱图。图12中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.0，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.87，C-CH3；.05，Si-CH3。
综合IR、 
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例6
其他操作同实施例4，不同之处在于：
（2）双端环氧基硅氧烷85E的制备
在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的1000mL三口玻璃反应瓶中，加入双端氢硅氧烷85H 300g、通式（Ⅱ）中i=8，j=3的烯丙基端环氧基聚醚化合物65.3g、异丙醇250g，启动搅拌；加热升温至75℃，加入铂·1,3-二乙烯基四硅氧烷螯合物甲苯溶液（Pt含量为0.5%）0.7g，90～100℃反应直至29SiNMR无Si-H检出。减压蒸馏除去溶剂，冷却，得360g无色透明液体α，ω-环氧基聚硅氧烷，结构式如下：
O(CH2CH)CH2(PO)3(EO)8(CH2)3(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]85Si(CH3)2(CH2)3O(EO)8(PO)3CH2(CHCH2)O，
其中EO=－CH2CH2O－，PO=－CH(CH3)CH2O－。
（3）季铵基有机聚硅氧烷85E的制备
在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的1000mL三口玻璃反应瓶中，室温下，加入异丙醇150g、无离子水20g、乙酸3.6g、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺4.31g、通式（Ⅲ）中f=12.5，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物4.85g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷85E 242g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得423.5g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷85E。结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦85,n﹦5；
a﹦50, b﹦10, t﹦0；
R= CH3－；
Y=－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]12[CH(CH3)CH2O]3CH2CH(OH)CH2— 、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]12[CH(CH3)CH2O]3CH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦12.5, e＋h﹦6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
X﹦CH3COO
图13为季铵基有机聚硅氧烷85E的IR谱图。图13中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰； 700.0334cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图14为季铵基有机聚硅氧烷85E的
-NMR谱图. 图14中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.05，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.05，Si-CH3。
综合IR、 
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式一致。
实施例7
其他操作同实施例6，不同之处在于：
（3）季铵基有机聚硅氧烷85ET的制备
在与实施例6步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇169g、无离子水25g、乙酸2.04g、月桂酸6.81g 、 N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺4.65、N,N,N-三-（-3-二甲胺基丙撑）胺0.27g、通式（Ⅲ）中f=9，e＋h=3.6的端伯胺基聚醚化合物3.58g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷85E 274g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得484.2g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷85ET，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣，
式中：
m﹦85,n﹦5；
a﹦54, b﹦10, t﹦3；
R= CH3－；
Y=－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]12[CH(CH3)CH2O]3CH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]12[CH(CH3)CH2O]3CH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦9 e＋h﹦3.6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
Z﹦－(CH3)2N(CH2)3N(CH2)3N(CH3)2－
︳
(CH2)3 N(CH3)2－；
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO。
图15为季铵基有机聚硅氧烷85ET的IR谱图。图15中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1091.512cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 794.5283cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；1573.629cm-1处吸收峰为-COO-振动吸收峰；698.1049cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图16为季铵基有机聚硅氧烷85ET的
-NMR谱图。图16中δ7.26为-(CH3)2N中- CH3的化学位移，δ3.63为O-CH2-的化学位移，δ1.25为-CH2 
的化学位移，7．26为CDCl3溶剂峰，3.63为O-CH2-的化学位移，2.0，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.89，C-CH3；0.05，Si-CH3。
综合IR、1H-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例8
一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，按下述方法制备：
（1）．α，ω-氢聚硅氧烷（双端氢硅氧烷）中间体的制备
双端氢硅氧烷110H的制备
与实施例步骤（1）相同装置中，分别加入DMC 656g和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷9.7g，启动搅拌器；搅拌均匀后，再加入15g AR浓硫酸；加热升温至30～60℃反应6～8小时后缓慢加入约28g 碳酸氢钠，再加入约100g水，搅拌15分钟，倒入分液漏斗中，静置后，放掉下层水溶液，反复水洗几次，直至中性；然后，升温、减压蒸馏，除去水分和低沸物。得595g无色透明液体α，ω-氢聚硅氧烷，测粘度（25℃）105mPa·S，结构式如下：
H(CH3)2SiO[(CH3)2 SiO]110 Si (CH3)2H。
图1为本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的IR谱图。图1 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1095.369cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的结构体结构与目标结构一致。
（2）双端环氧基硅氧烷110A的制备
在与实施例1步骤（2）相同装置中，加入烯丙基缩水甘油醚40g，启动搅拌；加热升温至75～80℃后加入铂·1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷螯合物甲苯溶液(Pt含量0.5%)1.86g，经20～30分钟后再滴加双端氢基硅氧烷110H 900g，约0.5小时加完； 然后在80～90℃反应直至29SiNMR无Si-H检出；再在120℃和50mmHg下减压蒸馏除过量的反应物。得906g无色透明液体α，ω-环氧基聚硅氧烷,结构式如下：
O(CH2CH)CH2OCH2CH2CH2(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]110Si(CH3)2CH2CH2CH2OCH2(CH2CH2)O。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷110A的制备
在与实施例6相同的装置中，室温下，加入异丙醇165g、无离子水22g、乙酸1.8g、月桂酸6.01g 、 N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺4.14、通式（Ⅲ）中f=39，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物12.78g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷110A 256g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得467g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷110A，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦110,n﹦2；
a﹦4, b﹦1, t﹦0；
R= CH3－；
Y=－CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、－CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦39 e＋h﹦6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO
图17为季铵基有机聚硅氧烷110A的IR谱图。图17中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰； 700.0334cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图18为季铵基有机聚硅氧烷110A的
-NMR谱图。图18中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.05，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.05，Si-CH3。
综合IR、1H-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例9
其他操作通实施例8，不同之处在于：
（3）季铵基有机聚硅氧烷110AT的制备
在与实施例8步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇91g、无离子水12g、乙酸1.02g、月桂酸3.41g 、 N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺2.2、N,N,N-三-（-3-二甲胺基丙撑）胺0.14g、通式（Ⅲ）中f=12.5，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物3.4g、，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷110A 145g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得257.7g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷110AT，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦85,n﹦7；
a﹦54, b﹦10, t﹦3；
R= CH3－；
Y= －CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、－CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦9 e＋h﹦3.6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
Z﹦－(CH3)2N(CH2)3N(CH2)3N(CH3)2－ ；
︳
(CH2)3 (CH3)2－
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO
图19为季铵基有机聚硅氧烷110AT的IR谱图。图19 中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；1571.7cm-1处吸收峰为-COO-振动吸收峰；698.1049cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图20为季铵基有机聚硅氧烷110AT的1H-NMR谱图。图20中的7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.0，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.87，C-CH3；.05，Si-CH3。
综合IR、 -NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式一致。
实施例10
其他操作同实施例8，不同之处在于：
（2）双端环氧基硅氧烷110E的制备
与步骤2-4相同的装置中，加入双端氢硅氧烷110 300g、通式（Ⅱ）中i=12，j=3的烯丙基端环氧基聚醚化合物61g、异丙醇250g，启动搅拌；加热升温至75℃，加入铂·1,3-二乙烯基四硅氧烷螯合物甲苯溶液（Pt含量为0.5%）0.75g，90～100℃反应直至29SiNMR无Si－H检出。减压蒸馏除去溶剂，冷却，得358g无色透明液α，ω-环氧基聚硅氧烷,结构式如下：
O(CH2CH)CH2(PO)3(EO)12(CH2)3(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]110Si(CH3)2(CH2)3O(EO)12(PO)3CH2(CHCH2)O，
其中EO=－CH2CH2O－，PO= －CH(CH3)CH2O－。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷110E的制备
在与实施例8步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇148g、无离子水22g、乙酸1.8g、月桂酸6.01g 、 N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺4.14、通式（Ⅲ）中f=9，e＋h=3.6的端伯胺基聚醚化合物3.8g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷110E 242g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得426.7g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷110E，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦110，n﹦11；
a﹦8, b﹦2, t﹦0；
R= CH3－；
Y= －CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH(OH)CH2— 、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦9 e＋h﹦3.6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO。
图21为季铵基有机聚硅氧烷110E的IR谱图。图21中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；700.0334cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致
图22为季铵基有机聚硅氧烷110E的
-NMR谱图。图22中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.05，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.05，Si-CH3。
综合IR、
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例11
其他操作同实施例10，不同之处在于：
（3）季铵基有机聚硅氧烷110ET的制备
在与实施例8步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇87g、无离子水12g、乙酸1.02g、月桂酸6.01g 、 N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺2.24、N,N,N-三-（-3-二甲胺基丙撑）胺0.1g，、通式（Ⅲ）中f=9，e＋h=3.6的端伯胺基聚醚化合物2.21g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷110E 137g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得246.2g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷110ET，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦110，n﹦9；
a﹦27, b﹦7, t﹦1；
R= CH3－；
Y=－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦9， e＋h﹦3.6；
W=－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
Z=－(CH3)2N(CH2)3N(CH2)3N(CH3)2－
︳
(CH2)3 N (CH3) 2－；
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO。
图23为季铵基有机聚硅氧烷110ET的IR谱图。图23中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1091.512cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 794.5283cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；1573.629cm-1处吸收峰为-COO-振动吸收峰；698.1049cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图24为季铵基有机聚硅氧烷110ET的
-NMR谱图。图24中δ7.26为-(CH3)2N中- CH3的化学位移，δ3.63为O-CH2-的化学位移，δ1.25为-CH2 
的化学位移，7．26为CDCl3溶剂峰，3.63为O-CH2-的化学位移，2.0，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.89，C-CH3；0.05，Si-CH3。
综合IR、
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例12
一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，按下述方法制备：
（1）．α，ω-氢聚硅氧烷（双端氢硅氧烷）中间体的制备
双端氢硅氧烷160H的制备
在与实施例1步骤（1）相同装置中，分别加入DMC660g和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷6.7g，启动搅拌器；搅拌均匀后，再加入15g AR浓硫酸；加热升温至30～60℃反应6～8小时后缓慢加入约29g 碳酸氢钠，再加入约100g水，搅拌15分钟，倒入分液漏斗中，静置后，放掉下层水溶液，反复水洗几次，直至中性；然后，升温、减压蒸馏，除去水分和低沸物。得595g无色透明液体α，ω-氢聚硅氧烷，测粘度（25℃）180m
，结构式如下：
H(CH3)2SiO[(CH3)2 SiO]160 Si (CH3)2H。
图1为本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的IR谱图。图1 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1095.369cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明制备的α，ω-氢聚硅氧烷中间体的结构体结构与目标结构一致。
（2）双端环氧基硅氧烷160A的制备
在与实施例1步骤（2）相同装置中，加入烯丙基缩水甘油醚35g，启动搅拌；加热升温至75～80℃后加入铂·1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷螯合物甲苯溶液(Pt含量0.5%)1.86g，经20～30分钟后再滴加双端氢基硅氧烷160H 899g，约0.5小时加完； 然后在80～90℃反应直至29SiNMR无Si－H检出；再在120℃和50mmHg下减压蒸馏除去过量的反应物。得909g无色透明液体α，ω-环氧基聚硅氧烷，结构式如下：
O(CHCH2)CH2OCH2CH2CH2(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]160Si(CH3)2CH2CH2CH2OCH2(CHCH2)O。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷160A的制备
在与实施例1步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇188g、无离子水25g、乙酸1.5g、月桂酸5.01g 、双二甲胺基乙基醚3.21g、通式（Ⅲ）中f=39，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物10.48g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷160A 300g，约1.5小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得532g淡黄色微浑浊液体季铵基有机聚硅氧烷160A，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦160,n﹦2；
a﹦4, b﹦1, t﹦0；
R= CH3－；
Y=－CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2OCH2CH2CH(OH)— ；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦39 e＋h﹦6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)2O(CH2)2N(CH3)2－；
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO
图25为季铵基有机聚硅氧烷160A的IR谱图。图25中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰； 700.0334cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图26为季铵基有机聚硅氧烷160A的
-NMR谱图。图26中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.05，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.05，Si-CH3。
综合IR、
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式一致。
实施例13
其他操作同实施例12，不同之处在于：
（2）双端环氧基硅氧烷160E的制备
与步骤2-4相同的装置中，加入双端氢硅氧烷160H 300g、通式（Ⅱ）中i=7，j=1的烯丙基端环氧基聚醚化合物24g、异丙醇250g，启动搅拌；加热升温至75℃，加入铂·1,3-二乙烯基四硅氧烷螯合物甲苯溶液（Pt含量为0.5%）0.75g，90～100℃反应直至29SiNMR无Si-H检出。减压蒸馏除去溶剂，冷却，得323.5g无色透明液α，ω-环氧基聚硅氧烷,结构式如下：
O(CH2CH)CH2(PO)(EO)7(CH2)3(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]110Si(CH3)2(CH2)3O(EO)7(PO)CH2(CHCH2)O
其中EO=－CH2CH2O－ PO= －CH(CH3)CH2O－。
图2为本发明制备的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的IR谱图。图2 中2964.053cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1097.297cm-1处吸收峰为Si-O-Si中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 800.3137cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰和Si-H非平面摇摆振动吸收峰；1409.709cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明本发明的α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的结构与目标结构一致。
（3）季铵基有机聚硅氧烷160E的制备
在与实施例6步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇200g、无离子水25g、乙酸1.5g、月桂酸5.01g 、双二甲胺基乙基醚3.21g、通式（Ⅲ）中f=39，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物10.48g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷160E 320g，约1.5小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得563.5g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷160E，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦160，n﹦5；
a﹦4, b﹦1, t﹦0；
R= CH3－；
Y=－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦39 e＋h﹦6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)2O(CH2)2N(CH3)2－；
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO
图27为季铵基有机聚硅氧烷160E的IR谱图。图27中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1093.441cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 798.3852cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰； 700.0334cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图28为季铵基有机聚硅氧烷160E的
-NMR谱图。图28中7．26为CDCl3溶剂峰；3.64为O-CH2-的化学位移，2.05，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.05，Si-CH3。
综合IR、
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式是一致的。
实施例14
其他操作同实施例13，不同之处在于：
（3）季铵基有机聚硅氧烷160ET的制备
在与实施例1步骤（3）相同的装置中，室温下，加入异丙醇135g、无离子水20g、乙酸1.02g、月桂酸6.01g 、 N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺2.33、N,N,N-三-（-3-二甲胺基丙撑）胺0.1g、通式（Ⅲ）中f=39，e＋h=6的端伯胺基聚醚化合物6.29g，启动搅拌；加热升温至50～55℃，反应物完全溶解后，开始滴加双端环氧基硅氧烷85E 218g，约1小时加完；并在82～85℃反应6小时；冷却，得387.8g淡黄色透明液体季铵基有机聚硅氧烷160ET，结构式如下：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2a﹢2b﹢3t)X﹣
式中：
m﹦160，n﹦4；
a﹦27, b﹦6, t﹦1；
R= CH3－；
Y=－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2O]7[CH(CH3)CH2O]CH2CH2CH(OH)—；
V=－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－；
其中f﹦9， e＋h﹦3.6；
W﹦－(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2－；
Z﹦－(CH3)2N(CH2)3N(CH2)3N(CH3)2－
︳
(CH2)3(CH3)2－；
X﹦CH3COO、CH3(CH2)10COO
图29为季铵基有机聚硅氧烷110ET的IR谱图。图29中2962.125cm-1处吸收峰为-CH3的不对称C-H伸缩振动吸收峰；1091.512cm-1处吸收峰为Si-O-Si或 Si-O-C中Si-O伸缩振动吸收峰；1261.217cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中对称CH3变形吸收峰; 1407.781cm-1处吸收峰为-CO-CH2-不对称变形振动吸收峰; 794.5283cm-1处吸收峰为-Si(CH3)2-中Si-C平面摇摆振动吸收峰；1573.629cm-1处吸收峰为-COO-振动吸收峰；698.1049cm-1处吸收峰为-COO-非平面变角吸收峰。因此，上述红外光谱特征吸收峰表明其结构与目标结构一致。
图30为季铵基有机聚硅氧烷160ET的
-NMR谱图。图30中δ7.26为-(CH3)2N中- CH3的化学位移，δ3.63为O-CH2-的化学位移，δ1.25为-CH2 的化学位移， 7．26为CDCl3溶剂峰，3.63为O-CH2-的化学位移，2.0，N＋-CH3；1.25,C-CH2；0.89，C-CH3；0.05，Si-CH3。
综合IR、
-NMR可判断，产物有预期的骨架聚硅氧烷链段，还含有聚醚、羟基、胺基等基团，与结构式一致。
对以上实施例所制备的产品进行性能测试
1. 季铵基有机聚硅氧烷织物整理剂的配制
1－1.配比（g）
实施例的季铵基有机聚硅氧烷25、MOA-3（脂肪醇与环氧乙烷缩合物）2.5、TO-90（异构体与环氧乙烷缩合物）1.7、HAc（调pH值4～6）、水（自来水）130.8。
1－2.配制
在300mL烧杯中，分别加入MOA-3、TO-90 、季铵基聚有机硅氧烷，搅拌均匀后，一边搅拌一边缓慢加入水，最后用HAc调pH值至4～6，分别制成实施例1～实施例14季铵基有机聚硅氧烷织物整理剂。
2.整理工艺
织物：棉府绸布、人棉针织布各裁成28×35cm布样。
整理剂用量：40g/L，含固量为12%的季铵基有机聚硅氧烷织物整理剂。
整理工艺：常温，一浸一轧（轧余率：100%）→高温定型（185℃×45S）→冷却、回潮24h→性能评价。
3.性能测定与评价
（1）手感：通过五位专业人员用手触摸感觉打分评价，手感分5个等级，5级为最好，1级最差。
（2）亲水性：在距离布面1cm的高处滴下一滴水，同时开始计时，以水滴完全扩散开的时间长短判定亲水性的差异。如表1所示：
从表1可见，经本发明季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物整理剂整理后的织物，具有滑爽、丰满、松软手感，亲水性较好。其中，实施例11 110ET手感性能较佳。
（3）黄变评价：用白度仪测定。
从表2可见本发明实施例制备的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物整理剂整理后的织物黄变较小，而实施例11 110ET黄变更小。
（4）耐水洗性：将整理后的织物用洗衣粉（浓度为5g/L）浸泡5min，揉洗各2min，然后烘干作为1次洗涤，分别测试洗涤5次、10次的手感、亲水性和折皱回复角。如表3所示：
*耐洗性用棉府绸布样。
**折皱回复角按GB3819－1997，在YG(B)541型全自动数字式织物折皱弹性仪上进行测定。
由表3可以看出，经季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物整理剂整理后织物的折皱回复角大幅度地增加，即整理后弹性提高了；而织物的柔软性、亲水性和折皱回复角在洗前后的变化较小，即整理后织物耐水洗性好。
4.整理剂稳定性测试：整理剂在室温、冻融、煮沸、离心、剪切状态下，不同pH值，加入电解质、硬水下的稳定性。
注：试样为实施例11 110ET样品。
从表4可见季铵基有机聚硅氧烷高分子聚合物整理剂具有优异的耐高、低温性、耐剪切性、耐酸碱性、耐电解质和耐硬水性等优异性能。
5.回修性评价
表5季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物织物整理剂回修性评价
注：表5为实施例11 110ET样品，棉府绸布样。
从表5可见，经季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物整理剂整理后的织物可重新套染加色，不影响染料上染率，染色均匀稳定，且回修前后手感基本不变。
Claims (5)
1.一种季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，其特征在于含有通式（Ⅰ）所示的季铵基有机聚硅氧烷化合物结构单元：
{﹣Zt﹣[Y﹣R2SiO﹣(R2SiO)m﹣Y﹣V﹣]b﹣[Y﹣(R2SiO)m﹣R2SiO﹣Y﹣W﹣]a}n﹢·n(2b﹢2a﹢3t)X﹣ (Ⅰ)
式中：
R是C1-C12相同或者不同的烷基、芳基；
X﹣是有机或无机阴离子；
m选自1－500的整数；
a选自1－500的整数；
b选自1－200的整数；
t选自0－50的整数；
n选自1－200的整数，
Y选自如下所示基团之一：
—CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2— 、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH(OH)CH2—，
其中：
i选自0－200的整数，
j选自0－200的整数；
V为如下所示基团之一：
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－、
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]xNH2－，
其中：
e﹢h选自0－50的整数；
f选自0－100的整数；
x选自1－100；
W为如下所示基团之一：
其中: 
选自H或C1－C4烷基，c选自2－4的整数，p选自1—100的整数；
Z为如下所示基团之一：
2.如权利要求1所述的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，其特征在于通式（Ⅰ）中：
R选自C1－C6烷基、芳基；
X﹣是有机或无机阴离子；
m选自1－300的整数；
a选自1－300的整数；
b选自1－100的整数；
t选自0－30的整数；
n选自1－100的整数
Y选自如下基团之一：
—CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—、
－CH2CH2CH2O[CH2CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH(OH)CH2—，
其中：
i选自0－100的整数，
j选自0－100的整数；
V为如下所示基团之一：
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－、
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]xNH2－
其中：
e＋h选自1－20的整数，
f选自1－50的整数，
x选自1－80；
W选自如下所示基团之一：
。
3.如权利要求1或2所述的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物，其特征在于通式（Ⅰ）中：
R选自甲基；
X﹣是有机或无机阴离子；
m选自20－200的整数；
a选自1－200的整数；
b选自1－80的整数；
t选自0－10的整数；
n选自1－50的整数；
Y选自如下基团：
—CH2CH2CH2OCH2CH(OH)CH2—或
－CH2CH2CH2O[CH2CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH(OH)CH2— ，
其中：
i选自2－20的整数，
j选自0－15的整数；
V为如下所示基团：
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]e[OCH2CH2]f[OCH(CH3)CH2]hNH2－或
－H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]xNH2－，
其中：
e﹢h选自3－10的整数，
f选自8－40的整数，
x选自1－70；
。
4.如权利要求1所述的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物的制备方法，其特征在于，包括下述几个步骤：
Ⅰ、α，ω-氢聚硅氧烷中间体的制备
将八甲基环四硅氧烷、1，1，3，3—四甲基二硅氧烷按比例加入反应瓶中；搅拌下加入酸性催化剂，用量为有机硅反应物总质量的1－8%；并加热升温，在30－80℃反应10－4小时；然后除去催化剂；再升温，蒸馏除去低沸物，得到α，ω-氢聚硅氧烷中间体，
Ⅱ、α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体的制备
将步骤Ⅰ制得的α，ω－氢聚硅氧烷中间体与不饱和端环氧基化合物，在铂催化剂存在下进行加成反应，制得α，ω－环氧基聚硅氧烷中间体，适用的不饱和端环氧基化合物有：
CH2＝CHCH2OCH2CH(O)CH2、
CH2＝CHCH2O[CH2CH2CH2O]i[CH(CH3)CH2O]jCH2CH(O)CH2（Ⅱ），
其中:i选自2－20的整数，j选自1－15的整数；
铂催化剂有：氯铂酸烯烃螯合物、氯铂酸丁醇螯合物、氯铂酸、铂甲基乙烯基环硅氧烷螯合物、铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的螯合物、H(PtClH3·CH=CH)邻苯二甲酸二乙酯、二吡啶-二铂-二碘化合物、三甲基-二吡啶-铂-碘化合物〔（CH3）3Pt(C6H5N)2I〕；铂的用量为4～30ppm；反应温度为70～140℃；反应时间为2～10小时；再升温至90～110℃，减压除去低沸点化合物，得到α，ω-环氧基聚硅氧烷中间体，
Ⅲ、季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物的制备
将步骤Ⅱ制得的α，ω-环氧基聚有机硅氧烷中间体与多官能基伯胺、多官能基仲胺、多官能基叔胺以及无机酸、有机酸，在溶剂存在下进行季铵化反应，制得季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物。
5.如权利要求1所述的季铵基有机聚硅氧烷高分子化合物在作为棉及其混纺织物后整理的亲水性柔软剂上的应用。
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