CN103588974B - 环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂的合成方法，属于亚麻整理剂合成技术领域，首先聚甲基氢硅氧烷、烯丙基缩水甘油醚为原料，其来源广泛，价格适中，加成反应充分，产物分离纯化易行，得到的环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂得率高。由于该整理剂是结构稳定的有机硅改性产品，它们耐生物老化性好，与动物机体无排异现象，对环境不产生有害影响，绿色环保，赋予亚麻织物整理效果持久，柔软性能好。本方法利用硅氢加成反应，反应路线简洁，转化率较高。

Description

环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂的合成方法
技术领域
本发明涉及一种环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂的合成方法，属于亚麻整理剂合成技术领域。
背景技术
聚硅氧烷具有较低的表面张力，具有在织物表面易铺展成膜的优良性能，使整理后的织物拥有独特的整理风格及手感，环氧烃基具有反应性、柔软性及吸附性好的特点，使得其在织物柔软整理、涂料、增粘、防污、医药及树脂改性方面获得广泛应用。结合环氧基和有机硅的优点，可以赋予亚麻织物优异的整理效果，同时，聚硅氧烷链上的活性环氧烃基可以赋予聚硅氧烷链与亚麻纤维的反应活性，增强有机硅柔软整理剂对亚麻织物的长效整理效果。直接利用大分子和一定链长的聚甲基氢硅氧烷硅进行氢加成反应，制备环氧烃基改性聚硅氧烷的研究与其应用在国内外还未见报道。目前，国内外对聚硅氧烷的改性，多是采用从小分子硅烷或硅氧烷出发，将活性基团引入后，再经过平衡化制得所需改性聚硅氧烷，但这种方法多经若干步骤才得到目标产物，影响最终产物的得率，而且最终产物也可能与所设计的结构有出入。而直接对大分子的聚甲基氢硅氧烷改性，可以减少反应过程中不必要副产物的出现，且目标产物的得率较高，这种合成路线一般很少采用，特别是将含有环氧烃基的官能团引入聚硅氧烷链上，从而得到环氧基改性有机硅产品的合成方法，国内还未见公开报道。本发明从新单体的选择以及合成方法入手，研究制备上述改性硅油比较有效的途径。
发明内容
本发明目的在于提供一种环氧基改性聚硅氧烷的合成方法。
本发明提出的技术方案是：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL四口烧瓶中首先加入聚甲基氢硅氧烷13.26g；甲苯20.82g～30.27g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%～0.1%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的30ppm～60ppm；开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，然后升温至80℃，用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和烯丙基缩水甘油醚3.21g~3.95g的混合溶液，控制时间在1~2h内滴加完毕，加热反应体系至100℃~120℃，继续搅拌并保持恒温反应10h~20h停止反应；反应进行过程中定期检测反应转化率；反应物产率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷。
上面所述的甲苯、阻聚剂吩噻嗪、氯铂酸、异丙醇均为分析纯。
上面所述的烯丙基缩水甘油醚、聚甲基氢硅氧烷均为工业级。
上面所述的转化率测定方法为量气法测定硅氢加成反应转化率：
转化率(%)=[(Vo－V)/Vo] ×100%
式中:V——反应一定时间后剩余的Si-H产生的气体量，
V0——等量未反应聚甲基氢硅氧烷的Si-H产生的气体量。
本发明的有益效果是：首先聚甲基氢硅氧烷、烯丙基缩水甘油醚为原料，其来源广泛，价格适中，加成反应充分，产物分离纯化易行，得到的环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂得率高。由于该整理剂是结构稳定的有机硅改性产品，它们耐生物老化性好，与动物机体无排异现象，对环境不产生有害影响，绿色环保，赋予亚麻织物整理效果持久，柔软性能好。 本方法利用硅氢加成反应，反应路线简洁，转化率较高。
具体实施方式
实施例1
步骤1：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL的四口烧瓶中加入聚甲基氢硅氧烷13.26g、甲苯30.27g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的60ppm；
步骤2：开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，反应体系升温至80℃；
步骤3：用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和烯丙基缩水甘油醚3.27g的混合溶液，控制时间在1~1.5h内滴加完毕，加热反应体系至120℃，继续搅拌并保持恒温反应15h，停止反应测转化率；检测硅氢加成反应转化率，反应转化率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷。
实施例2
步骤1：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL的四口烧瓶中加入聚甲基氢硅氧烷13.26g、甲苯29.32g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的50ppm；
步骤2：开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，反应体系升温至80℃；
步骤3：用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和烯丙基缩水甘油醚3.52g的混合溶液，控制时间在1~1.5h内滴加完毕，加热反应体系至110℃，继续搅拌并保持恒温反应15h，停止反应测转化率；  检测硅氢加成反应转化率，反应转化率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷。
实施例3
步骤1：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL的四口烧瓶中加入聚甲基氢硅氧烷13.26g、甲苯27.03g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的40ppm；
步骤2：开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，反应体系升温至80℃；
步骤3：用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和烯丙基缩水甘油醚3.73g的混合溶液，控制时间在1~1.5h内滴加完毕，加热反应体系至100℃，继续搅拌并保持恒温反应15h，停止反应测转化率；检测硅氢加成反应转化率，反应转化率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷。
实施例4
步骤1：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL的四口烧瓶中加入聚甲基氢硅氧烷13.26g、甲苯25.39g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的30ppm；
步骤2：开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，反应体系升温至80℃；
步骤3：用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和烯丙基缩水甘油醚3.86g的混合溶液，控制时间在1~1.5h内滴加完毕，加热反应体系至100℃，继续搅拌并保持恒温反应15h，停止反应测转化率；检测硅氢加成反应转化率，反应转化率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷。
实施例5
步骤1：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL的四口烧瓶中加入聚甲基氢硅氧烷13.26g、甲苯24.02g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的40ppm；
步骤2：开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，反应体系升温至80℃；
步骤3：用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和甲基丙烯酸甲酯3.97g的混合溶液，控制时间在1~1.5h内滴加完毕，加热反应体系至105℃，继续搅拌并保持恒温反应15h，停止反应测转化率；检测硅氢加成反应转化率，反应转化率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷。
实施例6
步骤1：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL的四口烧瓶中加入聚甲基氢硅氧烷13.26g、甲苯23.68g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的50ppm；
步骤2：开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，反应体系升温至80℃；
步骤3：用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和烯丙基缩水甘油醚4.16g的混合溶液，控制时间在1~1.5h内滴加完毕，加热反应体系至115℃，继续搅拌并保持恒温反应15h，停止反应测转化率；停止反应检测硅氢加成反应转化率，反应转化率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷。

Claims (2)

1.一种环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂的合成方法，其特征在于：该方法的具体实施步骤为：
步骤1：在装有回流冷凝管和滴液漏斗的150mL的四口烧瓶中加入聚甲基氢硅氧烷13.26g、甲苯20.82g～30.27g、阻聚剂吩噻嗪的质量为烯丙基缩水甘油醚质量的0.05%～0.1%、氯铂酸-异丙醇催化剂溶液质量为接枝改性单体总质量的30ppm～60ppm；
步骤2：开冷凝水，通氮气5min，加热搅拌使聚甲基氢硅氧烷溶于甲苯，反应体系升温至80℃；
步骤3：用恒压滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和烯丙基缩水甘油醚3.21g~3.95g的混合溶液，控制时间在1~2h内滴加完毕，加热反应体系至100℃~120℃，继续搅拌并保持恒温反应10h~20h，停止反应测转化率；检测硅氢加成反应转化率，反应转化率达到95%以上；得到环氧基改性的聚硅氧烷；
上面所述的转化率测定方法为量气法测定硅氢加成反应转化率：
转化率(%)=[(Vo－V)/Vo] ×100%
式中:V——反应一定时间后剩余的Si-H产生的气体量，
V0——等量未反应聚甲基氢硅氧烷的Si-H产生的气体量。
2.根据权利要求1所述的一种环氧基改性聚硅氧烷亚麻柔软整理剂的合成方法，其特征在于：甲苯、阻聚剂吩噻嗪、氯铂酸、异丙醇均为分析纯；烯丙基缩水甘油醚、聚甲基氢硅氧烷均为工业级。
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