CN107653685A - 一种改性硅油柔顺剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种改性硅油柔顺剂及其制备方法，涉及日化领域，该制备方法将烯丙基聚醚和醇溶剂混合，形成均相溶液。再与硅油和铂催化剂混合制备聚醚改性硅油溶液。凭借醇溶剂较好的溶解能力，将硅油的改性过程在均相溶液中进行，保证获得更好的改性效果。同时，主要原料硅油、烯丙基聚醚以及醇溶剂均具有廉价易得，环保低毒的特点，几乎不对环境造成危害。并且醇溶剂可以回收利用，降低生产成本。该制备方法操作简单，对设备要求低，适合工业化的大规模生产。该改性硅油柔顺剂的原料易得，且具有环保低毒的特点，其应用于纤维柔顺整理后，赋予纤维良好的柔软性能，且不影响纤维的其他性能，具有较高的市场价值。

Description

一种改性硅油柔顺剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及日化领域，具体而言，涉及一种改性硅油柔顺剂及其制备方法。
背景技术
柔顺剂是一种洗涤护理用品，适用于织物洗涤护理过程中配合洗涤剂使用，起到使织物柔软、蓬松、消除静电的作用。柔顺剂的作用就好像是为织物纤维的表面均匀地上一层保护膜，纤维表面由于吸附了柔软剂，纤维间的摩擦系数降低了，可移动性增强了，纤维固有的平滑、延伸、压缩性能也得到了恢复，所以织物变得更加柔软、蓬松、有弹性。
现有的柔顺剂中通常含有多种有毒成分，长期频繁使用有可能引起头晕、刺激眼睛和皮肤、器官受损等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性硅油柔顺剂的制备方法，其操作简单，对设备要求低，原料易得，环保低毒，生产成本低，适合工业化的大规模生产。
本发明的另一目的在于提供一种改性硅油柔顺剂，其由上述改性硅油柔顺剂的制备方法制备得到，其原料易得，且具有环保低毒的特点。
本发明的实施例是这样实现的：
一种改性硅油柔顺剂的制备方法，其包括：
将烯丙基聚醚和醇溶剂混合，升温至40～70℃溶解，得到均相溶液；
将均相溶液与硅油和铂催化剂混合，并在40～80℃下反应2～8h，除去醇溶剂，得到聚醚改性硅油溶液；
将聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
一种改性硅油柔顺剂，其由上述改性硅油柔顺剂的制备方法制备得到。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种改性硅油柔顺剂的制备方法，其将烯丙基聚醚和醇溶剂混合，形成均相溶液。再与硅油和铂催化剂混合制备聚醚改性硅油溶液。凭借醇溶剂较好的溶解能力，将硅油的改性过程在均相溶液中进行，保证获得更好的改性效果。同时，主要原料硅油、烯丙基聚醚以及醇溶剂均具有廉价易得，环保低毒的特点，几乎不对环境造成危害。并且醇溶剂可以回收利用，降低生产成本。该制备方法操作简单，对设备要求低，适合工业化的大规模生产。
本发明实施例还提供了一种改性硅油柔顺剂，其由上述改性硅油柔顺剂的制备方法制备得到。该改性硅油柔顺剂的原料易得，且具有环保低毒的特点，其应用于纤维柔顺整理后，赋予纤维良好的柔软性能，且不影响纤维的其他性能，具有较高的市场价值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种改性硅油柔顺剂及其制备方法进行具体说明。
一种改性硅油柔顺剂的制备方法，其特包括：
将烯丙基聚醚和醇溶剂混合，升温至40～70℃溶解，得到均相溶液；
将均相溶液与硅油和铂催化剂混合，并在40～80℃下反应2～8h，除去醇溶剂，得到聚醚改性硅油溶液；
将聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
其中，硅油通常指的是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品，通常来说，硅油具有较佳的疏水性能。而烯丙基聚醚则是一种带双键的长链不饱和单体，其具有亲水性较强的聚醚链，可与其它聚合物结合，从而调节聚合物的亲水亲油平衡值，故烯丙基聚醚常被用于硅油改性。通过聚醚改性的硅油，其分子中同时具有疏水基团和亲水基团，以至于此类硅油表现出较好的水溶性，使用过程中不会出现破乳、漂油等问题。并且，聚醚基的引入还使被整理纤维或织物的吸湿性、抗静电性、易去污性增加。
在本发明实施例的制备方法中，先将亲水性的烯丙基聚醚与醇溶液混合，形成均相溶液，再与硅油和铂催化剂混合。硅油和烯丙基聚醚的反应效果会影响到作为最终产品的柔顺剂的性能，而通过上述加料方式，能保证烯丙基聚醚在醇溶液中充分的分散，使烯丙基聚醚能够更好地与硅油和铂催化剂接触，避免了将烯丙基聚醚与硅油直接混合后，由于粘度过大造成的混合不均、反应不充分的情况，提升了柔顺剂的性能。
进一步地，将均相溶液与硅油和铂催化剂混合是采用同时将硅油和铂催化剂分别向均相溶液中滴加的方式进行。硅油本身具有疏水性，其与醇溶剂并不能混溶，而采用滴加的方式，可以使加入到均相溶液中的硅油能够迅速的进行反应，从而保持溶液的均相。滴加的速度不宜过快，尽量避免硅油反应不及时的情况出现，优选地，滴加时长为15～30min。发明人经过自身的创造性劳动发现，在上述滴加时间范围内，以基本匀速的方式进行滴加，可以始终维持均相溶液的均相状态，获得更好的反应效果。
进一步地，醇溶剂包括甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种；优选地醇溶剂包括异丙醇。醇溶剂作为一种溶解性能较强的溶剂，其不仅能够较好的溶解烯丙基聚醚以及生成的改性硅油，同时，其方便去除，不会对产品的性能造成影响。在本发明实施例中，除去醇溶剂的方式是将反应液真空抽滤15～30min，优选地，抽滤在85～100℃下进行，以抽滤瓶中不再形成液滴为准。抽出的醇溶剂，可以进行回收，进一步的降低生产成本。
优选地，烯丙基聚醚与醇溶剂的质量比为1：5～20。发明人经过自身的创造性劳动发现，在上述比例范围内，醇溶剂对烯丙基聚醚以及改性硅油的溶解效果较好，能够较好的保持溶液的均相。进一步增加醇溶剂的用量，虽然依然能够保证较好的溶解效果，却会带来反应速率的降低。
硅油包括含氢硅油和羟基硅油中的至少一种。含氢硅油中含有活泼氢，羟基硅油中含有羟基，这些基团都有可以产生交联反应，利于对硅油进行的改性。优选地，硅油的粘度为1～1000cps，在该粘度范围内，硅油与烯丙基聚醚的反应效果较好，得到的柔顺剂性能较佳。
进一步地，本发明实施例中，烯丙基聚醚与硅油的摩尔质量比为1：1～1.2。按照上述比例进行反应，反应的效果较佳，利于得到性能较好的柔顺剂。同时，在反应过程中，需要添加铂催化剂进行，铂催化剂可以促使烯丙基聚醚中的C＝C键与硅油发生加成反应。优选地，铂催化剂包括氯铂酸，铂催化剂的用量为0.1～100ppm。
聚醚改性后的硅油溶液需要与硅乳液、抗氧化剂进行混合来制备所需的柔顺剂。其中，硅乳液为纳米二氧化硅溶液，其固含量为10～55％。纳米二氧化硅溶液呈乳白半透明的溶液状，其颗粒尺寸小、分子状态呈三维网状结构、表面羟基含量高，具有很高的反应活性和良好的稳定性。其具有较好的粘结性、亲水性和憎油性，其颗粒均匀、结构致密、吸附性强，其可以保持聚醚改性硅胶的分散性、悬浮性，防止改性硅胶柔顺剂分层。优选地，聚醚改性硅油溶液和硅乳液的质量比为1：0.1～1。
进一步地，抗氧化剂包括酚类抗氧化剂剂和磷类抗氧化剂中的至少一种。优选为酚类抗氧化剂，更优选为抗氧剂264。酚类抗氧化剂与聚醚改性硅油溶液的混合效果较好，能够更好的保证改性硅油柔顺剂的均匀性、分散性。抗氧化剂的用量不宜过多，以占改性硅油柔顺剂总质量的0.1～1％为宜。
本发明实施例还提供了一种改性硅油柔顺剂，其由上述改性硅油柔顺剂的制备方法制备得到。该改性硅油柔顺剂的原料易得，且具有环保低毒的特点，其应用于纤维柔顺整理后，赋予纤维良好的柔软性能，且不影响纤维的其他性能，具有较高的市场价值。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例一种改性硅油柔顺剂，其制备方法如下：
S1.将烯丙基聚醚溶解于异丙醇中，升温至40℃溶解，得到均相溶液。
S2.同时向均相溶液中分别滴加含氢硅油和铂催化剂混合，30min内滴完。
S3.在80℃下反应2h。
S3.在85℃下真空抽滤15min，除去异丙醇，得到聚醚改性硅油溶液。
S4.将上述聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
其中，烯丙基聚醚与异丙醇的质量比为1：5；含氢硅油的粘度为100cps；铂催化剂的用量为1ppm；烯丙基聚醚与含氢硅油的摩尔质量比为1：1；聚醚改性硅油溶液和硅乳液的质量比为1：0.1；抗氧化剂的用量为改性硅油柔顺剂总质量的0.1％。
实施例2
本实施例一种改性硅油柔顺剂，其制备方法如下：
S1.将烯丙基聚醚溶解于异丙醇中，升温至70℃溶解，得到均相溶液。
S2.同时向均相溶液中分别滴加含氢硅油和铂催化剂混合，15min内滴完。
S3.在80℃下反应8h。
S3.在83℃下真空抽滤30min，除去异丙醇，得到聚醚改性硅油溶液。
S4.将上述聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
其中，烯丙基聚醚与异丙醇的质量比为1：20；含氢硅油的粘度为1000cps；铂催化剂的用量为100ppm；烯丙基聚醚与含氢硅油的摩尔质量比为1：1.2；聚醚改性硅油溶液和硅乳液的质量比为1：1；抗氧化剂的用量为改性硅油柔顺剂总质量的1％。
实施例3
本实施例一种改性硅油柔顺剂，其制备方法如下：
S1.将烯丙基聚醚溶解于异丙醇中，升温至60℃溶解，得到均相溶液。
S2.同时向均相溶液中分别滴加含氢硅油和铂催化剂混合，30min内滴完。
S3.在60℃下反应5h。
S3.在100℃下真空抽滤15min，除去异丙醇，得到聚醚改性硅油溶液。
S4.将上述聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
其中，烯丙基聚醚与异丙醇的质量比为1：10；含氢硅油的粘度为300cps；铂催化剂的用量为10ppm；烯丙基聚醚与含氢硅油的摩尔质量比为1：1；聚醚改性硅油溶液和硅乳液的质量比为1：0.5；抗氧化剂的用量为改性硅油柔顺剂总质量的0.5％。
实施例4
本实施例一种改性硅油柔顺剂，其制备方法如下：
S1.将烯丙基聚醚溶解于乙醇中，升温至50℃溶解，得到均相溶液。
S2.同时向均相溶液中分别滴加羟基硅油和铂催化剂混合，20min内滴完。
S3.在60℃下反应3h。
S3.在85℃下真空抽滤15min，除去乙醇，得到聚醚改性硅油溶液。
S4.将上述聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
其中，烯丙基聚醚与乙醇的质量比为1：5；含氢硅油的粘度为100cps；铂催化剂的用量为50ppm；烯丙基聚醚与含氢硅油的摩尔质量比为1：1；聚醚改性硅油溶液和硅乳液的质量比为1：0.1；抗氧化剂的用量为改性硅油柔顺剂总质量的0.1％。
实施例5
本实施例一种改性硅油柔顺剂，其制备方法如下：
S1.将烯丙基聚醚溶解于异丙醇中，升温至70℃溶解，得到均相溶液。
S2.同时向均相溶液中分别滴加羟基硅油和铂催化剂混合，20min内滴完。
S3.在80℃下反应5h。
S3.在90℃下真空抽滤15min，除去异丙醇，得到聚醚改性硅油溶液。
S4.将上述聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
其中，烯丙基聚醚与异丙醇的质量比为1：10；含氢硅油的粘度为600cps；铂催化剂的用量为20ppm；烯丙基聚醚与含氢硅油的摩尔质量比为1：1.05；聚醚改性硅油溶液和硅乳液的质量比为1：0.2；抗氧化剂的用量为改性硅油柔顺剂总质量的0.3％。
试验例1
采用实施例1～5所提供的改性硅油柔顺剂，以市售某品牌A(对比例1)和品牌B(对比例2)的柔顺剂作为对比，分别对不同类型的织物进行处理，并将未经处理的织物作为空白。依据GB/T16801-1997“织物调理剂抗静电性能的测定”对其抗静电性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1.抗静电性能测试
由表1可以看出，对于真丝制品来说，其本身带静电的能力较强(空白)，经过本发明实施例1～5的改性硅油柔顺剂处理后，其静电电压降低至560～590V，其静电压半衰期降至10s左右，降低效果明显，说明本发明实施例1～5的改性硅油柔顺剂具有较强的抗静电效果。对比而言，对比例1和对比例2所采用的柔顺剂，虽然都有抗静电的效果，但降低效果却没有本发明实施例1～5那么明显。
同样的，在对涤纶制品的处理中，本发明实施例1～5的改性硅油柔顺剂依然表现出较强的抗静电效果，其静电电压降低至380～420V，其静电压半衰期降至12～16s，均低于对比例1和对比例2的结果。说明本发明实施例1～5的改性硅油柔顺剂在多种织物类型中均能表现出较强的抗静电效果。
试验例2
采用实施例1～5所提供的改性硅油柔顺剂，以市售某品牌A(对比例1)和品牌B(对比例2)的柔顺剂作为对比，分别对腈纶制品进行处理，并将未经处理的腈纶制品作为空白。准确称量100g处理后的织物，计算其体积，以单位克数下的体积来表征织物的蓬松度。
表2.蓬松度测试结果
由表2可以看出，经过本发明实施例1～5的改性硅油柔顺剂处理后，腈纶制品的蓬松度有明显的增加，由原本的7.85cm3/g(空白)，提升至9.3～9.6cm3/g。相比之下，对比例1和对比例2虽然对腈纶制品的蓬松度均有提升，但都不如实施例1～5的效果明显。可见，本发明实施例1～5的改性硅油柔顺剂具有较好的蓬松效果。
综上所述，本发明实施例提供了一种改性硅油柔顺剂的制备方法，其将烯丙基聚醚和醇溶剂混合，形成均相溶液。再与硅油和铂催化剂混合制备聚醚改性硅油溶液。凭借醇溶剂较好的溶解能力，将硅油的改性过程在均相溶液中进行，保证获得更好的改性效果。同时，主要原料硅油、烯丙基聚醚以及醇溶剂均具有廉价易得，环保低毒的特点，几乎不对环境造成危害。并且醇溶剂可以回收利用，降低生产成本。该制备方法操作简单，对设备要求低，适合工业化的大规模生产。
本发明实施例还提供了一种改性硅油柔顺剂，其由上述改性硅油柔顺剂的制备方法制备得到。该改性硅油柔顺剂的原料易得，且具有环保低毒的特点，其应用于纤维柔顺整理后，赋予纤维良好的柔软性能，且不影响纤维的其他性能，具有较高的市场价值。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性硅油柔顺剂的制备方法，其特征在于，包括：
将烯丙基聚醚和醇溶剂混合，升温至40～70℃溶解，得到均相溶液；
将所述均相溶液与硅油和铂催化剂混合，并在40～80℃下反应2～8h，除去醇溶剂，得到聚醚改性硅油溶液；
将所述聚醚改性硅油溶液与硅乳液、抗氧化剂混合。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述均相溶液与所述硅油和所述铂催化剂混合是采用同时将所述硅油和所述铂催化剂分别向所述均相溶液中滴加；优选地，滴加时长为15～30min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，除去醇溶剂是将反应液真空抽滤15～30min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂包括甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种；优选地所述醇溶剂包括异丙醇。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述烯丙基聚醚与所述醇溶剂的质量比为1：5～20。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅油包括含氢硅油和羟基硅油中的至少一种；优选地，所述硅油的粘度为1～1000cps。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铂催化剂包括氯铂酸，所述铂催化剂的用量为0.1～100ppm。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烯丙基聚醚与所述硅油的摩尔质量比为1：1～1.2。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅乳液为纳米二氧化硅溶液，其固含量为10～55％；优选地，所述聚醚改性硅油溶液和所述硅乳液的质量比为1：0.1～1。
10.一种改性硅油柔顺剂，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述的改性硅油柔顺剂的制备方法制备得到。
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