CN103483593A - 氨基聚醚及其制备方法、氨基聚醚嵌段硅油及其制备方法 - Google Patents

氨基聚醚及其制备方法、氨基聚醚嵌段硅油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氨基聚醚，其特征在于，通式如下：H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2；其中a、b、c、d分别为2～40的整数。本发明提供的氨基聚醚，不仅在其链端部含有氨基，链中也含有氨基，较现有的氨基聚醚氨基含量提高，由其作为原料之一制得的氨基聚醚嵌段硅油的柔软性能也大大提高。

Description

氨基聚醚及其制备方法、氨基聚醚嵌段硅油及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种氨基聚醚及其制备方法、氨基聚醚嵌段硅油及其制备方法。
背景技术
目前市场上多采用氨基硅油作为纺织柔软剂，故又被称为柔软剂之王。氨基硅油由N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷偶联剂（即KBM-602）与八甲基环四硅烷（即D4）本体聚合形成，由于其侧链上含有氨基，故可起到软化的作用。但该种柔软剂同时存在以下缺点：
（1）在光、热的作用下，易泛黄；
（2）天然纤维会使其失去亲水性，影响其作用效果；
（3）难以满足高回弹、耐洗、高蓬松感等特殊需要；
（4）氨基硅油不能自乳化，需添加乳化剂，影响织物的色牢度，织物易掉色；
（5）在高温、碱剂、高剪切力等工艺条件下易破乳，使织物产生“油斑”；
（6）含有该种柔软剂的织物在生产过程中易出现粘辊、粘缸等现象。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种多氨基的氨基聚醚。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
氨基聚醚，其特征在于，通式如下：
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2；
其中a、b、c、d、e分别为2～40的整数。
优选地是，所述a为3～5的整数。
优选地是，所述b为9～10的整数。
优选地是，所述c为8～10的整数。
优选地是，所述d为9～10的整数。
氨基聚醚的制备方法，其特征在于，步骤包括：将由通式（A）表示的第一双端氨基聚醚、由通式（B）表示的第二双端氨基聚醚和由通式（C）表示的双端环氧聚醚混合发生第一加成反应制得由通式（D）表示的氨基聚醚；
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNH2       （A）
H2NC3H6(OC3H6)dNH2                （B）
Figure BDA0000386107200000021
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2               （D）
其中a、b、c、d分别为3～10的整数。
优选地是，所述第一双端氨基聚醚、第二双端氨基聚醚和双端环氧聚醚的重量份配比为(25～35):(32～45):(25～35)。
优选地是，所述第一加成反应在50～60℃条件下反应12～14小时。
氨基聚醚嵌段硅油，其特征在于，通式如下：
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure BDA0000386107200000022
CH2CH(OH)CH2OC3H6(SiMe2O)mSiMe2C3H6OCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure BDA0000386107200000032
nH;
其中a、b、c、d分别为3～10的整数；m为50～110的整数；n为2～10的整数。
氨基聚醚嵌段硅油的制备方法，其特征在于，步骤包括：将由通式（D）表示的氨基聚醚和由通式（E）表示的双端环氧硅油混合发生第二加成反应制得由通式（F）表示的氨基聚醚嵌段硅油；
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2                     （D）
Figure BDA0000386107200000031
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)NHC3H6(OC3H6)dNHCH2CH(OH)CH2OC3H6(SiMe2O)mSiMe2C3H6OCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure BDA0000386107200000034
nH
                               （F）
其中a、b、c、d分别为3～10的整数；m为50～110的整数；n为2～10的整数。
优选地是，所述第二加成反应还包括异丙醇或乙二醇单丁醚，作为反应溶剂。
优选地是，所述氨基聚醚和双端环氧硅油的重量份配比为(5～25):(75～95)。
优选地是，所述第二加成反应在75～125℃条件下反应16～18小时。
一种柔软剂，其特征在于，包括氨基聚醚嵌段硅油。
本发明提供的氨基聚醚，不仅在其链端部含有氨基，链中也含有氨基，较现有的氨基聚醚氨基含量提高，由其作为原料之一制得的氨基聚醚嵌段硅油的柔软性能也大大提高。
本发明提供的氨基聚醚嵌段硅油，较传统的柔软剂氨基硅油，提高柔软效果的同时也满足了织物高回弹、耐洗、高蓬松感等特殊需要。经本发明提供的氨基聚醚嵌段硅油软化处理后的化纤和混纺织物手感更加丰富，柔软性、蓬松感、耐洗强度等都大大提高，在光或热的作用下不发生黄变，且具有高亲水性和回弹性，适合于白色或浅色织物及高档织物的处理。
本发明提供的氨基聚醚嵌段硅油可自乳化制得具有软化功能的柔软乳液，无需另添加乳化剂，不会影响织物的色牢度，柔软处理后的织物不易褪色，同时具有不漂油、无硅斑、可复染、不粘缸、不粘辊等优点。
本发明提供的氨基聚醚嵌段硅油化学稳定性高，具有耐高温、耐酸碱（PH=3-12）、耐高剪切等优点，与助剂的配伍性好，可与阴、阳、非离子纺织助剂一同使用；可与含氟整理剂及防皱树脂等同时使用，不会影响经含氟整理剂处理织物的三防效果。同时可用于浸轧、浸渍或喷洒工艺。
附图说明
图1为本发明实施例1中氨基聚醚的核磁共振氢谱图；
图2为本发明实施例1中氨基聚醚的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的描述：
将第一双端氨基聚醚A、第二双端氨基聚醚B和双端环氧聚醚C按表1中的重量份配比进行混合，发生加成反应。
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNH2        （A）
H2NC3H6(OC3H6)dNH2                      （B）
Figure BDA0000386107200000041
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2                     （D）
其中a、b、c、d的取值及加成反应的温度和时间详见表1。
表1
其中各物质的计量单位为重量份，温度的单位为℃，反应时间的单位为小时，实施例1
到10的反应在常压下进行。
Figure BDA0000386107200000051
如图1和2所示，分别为实施例1-10中氨基聚醚D的核磁共振氢谱图和核磁共振碳谱图。通过对核磁共振氢谱图和核磁共振碳谱图的波峰进行分析，证明所得物质为氨基聚醚D。
将实施例1到10制备的氨基聚醚D和双端环氧硅油E按表2中的重量份配比进行混合，,发生加成反应制得氨基聚醚嵌段硅油F；
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2                   （D）
Figure BDA0000386107200000052
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure BDA0000386107200000062
CH2CH(OH)CH2OC3H6(SiMe2O)mSiMe2C3H6OCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure BDA0000386107200000063
nH
                       （F）
其中a、b、c、d的取值与表1中的a、b、c、d取值相对应，详见表2。
表2
Figure BDA0000386107200000061
其中各物质的计量单位为重量份，温度的单位为℃，反应时间的单位为小时，实施例1到10的反应在常压下进行。
分别用氨基硅油、现有氨基聚醚嵌段硅油G和实施例6制备的氨基聚醚嵌段硅油F对涤/粘织物、纯涤织物、涤/棉织物等织物进行柔软剂性能评定，最终配制的柔软剂的氨当量为800-1600，对比各物质在氨当量相同的情况下的处理效果，实验对比数据详见表3。
目前市场上现有的氨基聚醚嵌段硅油的结构式为：
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)cNH
Figure BDA0000386107200000064
CH2CH(OH)CH2OC3H6(SiMe2O)mSiMe2C3H6OCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)cNH
Figure BDA0000386107200000065
nH     (G)
表3
Figure BDA0000386107200000071
实验中，
柔软性、平滑性、蓬松感：未经整理的布样手感级别定为1级，把柔软性、平滑性、蓬松感从最差到最优分为5级，由10位业内专家分别评定，综合平均级别为最终结论。
黄变度：采用SBDY-1数显白度仪检测白度，数值越小白度越好，数据越大白度越低。
回弹性：参照GB/T3819-1997《纺织品织物折痕回复性的测定,回复角法》测定5经5纬,求折皱回复角平均值。
耐洗性：全自动缩水率试验机,家用洗涤剂1g/L,40℃水洗30min,水洗5次,测试水洗后织物的手感、亲水性和回弹性。
亲水性：将经整理剂整理后的织物平铺在烧杯上,用标准滴管从距离织物2cm高度的地方滴1滴水,静态下测定织物吸尽水所需要的时间。
经实施例1-5及7-10的氨基聚醚嵌段硅油F处理后的织物，在柔软性、平滑性、蓬松感、黄变度、回弹性、耐洗性和亲水性可达到表3中实施例6氨基聚醚硅油F处理后的织物的同等效果。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (14)

1.氨基聚醚，其特征在于，通式如下：
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2；
其中a、b、c、d分别为2～40的整数。
2.根据权利要求1所述的氨基聚醚，其特征在于，所述a为3～5的整数。
3.根据权利要求1所述的氨基聚醚，其特征在于，所述b为9～10的整数。
4.根据权利要求1所述的氨基聚醚，其特征在于，所述c为8～10的整数。
5.根据权利要求1所述的氨基聚醚，其特征在于，所述d为9～10的整数。
6.氨基聚醚的制备方法，其特征在于，步骤包括：将由通式（A）表示的第一双端氨基聚醚、
由通式（B）表示的第二双端氨基聚醚和由通式（C）表示的双端环氧聚醚混合发生第一
加成反应制得由通式（D）表示的氨基聚醚；
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNH2        （A）
H2NC3H6(OC3H6)dNH2                      （B）
Figure FDA0000386107190000011
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2               （D）
其中a、b、c、d分别为3～10的整数。
7.根据权利要求6所述的氨基聚醚的制备方法，其特征在于，所述第一双端氨基聚醚、第二双端氨基聚醚和双端环氧聚醚的重量份配比为(25～35):(32～45):(25～35)。
8.根据权利要求6所述的氨基聚醚的制备方法，其特征在于，所述第一加成反应在50～60℃条件下反应12～14小时。
9.氨基聚醚嵌段硅油，其特征在于，通式如下：
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure FDA0000386107190000022
CH2CH(OH)CH2OC3H6(SiMe2O)mSiMe2C3H6OCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH nH;
其中a、b、c、d分别为3～10的整数；m为50～110的整数；n为2～10的整数。
10.氨基聚醚嵌段硅油的制备方法，其特征在于，步骤包括：将由通式（D）表示的氨基聚醚和由通式（E）表示的双端环氧硅油混合发生第二加成反应制得由通式（F）表示的氨基聚醚嵌段硅油；
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH2                      （D）
Figure FDA0000386107190000021
H2NC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure FDA0000386107190000024
CH2CH(OH)CH2OC3H6(SiMe2O)mSiMe2C3H6OCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)a(OC2H4)b(OC3H6)aNHCH2CH(OH)CH2(OC2H4)cOCH2CH(OH)CH2NHC3H6(OC3H6)dNH
Figure FDA0000386107190000025
nH
                                （F）
其中a、b、c、d分别为3～10的整数；m为50～110的整数；n为2～10的整数。
11.根据权利要求10所述的氨基聚醚嵌段硅油的制备方法，其特征在于，所述第二加成反应还包括异丙醇或乙二醇单丁醚，作为反应溶剂。
12.根据权利要求10所述的氨基聚醚嵌段硅油的制备方法，其特征在于，所述氨基聚醚和双端环氧硅油的重量份配比为(5～25):(75～95)。
13.根据权利要求10所述的氨基聚醚嵌段硅油的制备方法，其特征在于，所述第二加成反应在75～125℃条件下反应16～18小时。
14.一种柔软剂，其特征在于，包括权利要求9所述的氨基聚醚嵌段硅油。
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