CN115521465A - 一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，包括以下步骤：S1.将小分子量的端环氧硅油、N‑羟乙基哌嗪投入反应釜中，110‑130℃下进行本体聚合反应1‑3小时得到含有氨基的硅烷封头剂；S2.将步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂与八甲基环四硅氧烷混合，在碱性催化剂的催化下95‑115℃开环聚合反应3‑5小时得到低黄变有机硅柔软剂。本发明制得的低黄变有机硅柔软剂具有较好的低黄变性能和手感。
Description
技术领域
本发明涉及一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法。
背景技术
目前商品化的氨基改性有机硅柔软剂绝大部分是N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基改性聚硅氧烷，由于它侧链上的伯氨基和仲氨基含有活泼氢，所以容易被氧化产生发色基团(偶氮基和氧化偶氮基)而引起黄变。目前，降低有机硅柔软剂黄变的方法主要是采用含活泼氢数量少的叔氨基类的哌嗪、吗啉、哌啶等杂环结构的偶联剂，或者直接引入高位阻仲氨基硅氧烷偶联剂与D4(八甲基环四硅氧烷)共聚，也有用伯氨基酰化法合成低黄变有机硅柔软剂。但是，这些制备方法中采用的是含活泼氢数量少的和高位阻的硅烷偶联剂，并不能很好地兼顾柔软手感和低黄变性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，其制得的低黄变有机硅柔软剂具有较好的低黄变性能和手感。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将小分子量的端环氧硅油、N-羟乙基哌嗪投入反应釜中，110-130℃下进行本体聚合反应1-3小时得到含有氨基的硅烷封头剂；
S2.将步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂与八甲基环四硅氧烷混合，在碱性催化剂的催化下95-115℃开环聚合反应3-5小时得到低黄变有机硅柔软剂。
其中，步骤S1中本体聚合反应的反应式如下：
进一步地，本发明所述步骤S1中，小分子量的端环氧硅油的结构式为：
进一步地，本发明所述步骤S1中，N-羟乙基哌嗪的结构式为：
进一步地，本发明所述步骤S1中，小分子量的端环氧硅油与N-羟乙基哌嗪的重量比为 1:(1.8-2.2)。
进一步地，本发明所述步骤S2中，碱性催化剂为质量浓度为0.1-0.15％的氢氧化钾水溶液，步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂、八甲基环四硅氧烷、碱性催化剂的重量比为 (0.03-0.06):1:(0.001-0.002)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用的是主链改性，侧链上不含有伯氨基和仲氨基的活泼氢，制得的柔软剂不容易被氧化，因此能有效降低织物的黄变，同时织物拥有蓬松干爽的手感。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
按照以下步骤制备低黄变有机硅柔软剂：
S1.将重量比为1:2的小分子量的端环氧硅油、N-羟乙基哌嗪投入反应釜中，120℃下进行本体聚合反应2小时得到含有氨基的硅烷封头剂；
S2.将步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂与八甲基环四硅氧烷混合，在碱性催化剂的催化下105℃开环聚合反应4小时得到低黄变有机硅柔软剂，碱性催化剂为质量浓度为0.12％的氢氧化钾水溶液，步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂、八甲基环四硅氧烷、碱性催化剂的重量比为0.05:1:0.0015)。
步骤S1中，小分子量的端环氧硅油的结构式为：
N-羟乙基哌嗪的结构式为：
实施例2
按照以下步骤制备低黄变有机硅柔软剂：
S1.将重量比为1:1.8的小分子量的端环氧硅油、N-羟乙基哌嗪投入反应釜中，130℃下进行本体聚合反应1小时得到含有氨基的硅烷封头剂；
S2.将步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂与八甲基环四硅氧烷混合，在碱性催化剂的催化下115℃开环聚合反应3小时得到低黄变有机硅柔软剂，碱性催化剂为质量浓度为0.1％的氢氧化钾水溶液，步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂、八甲基环四硅氧烷、碱性催化剂的重量比为0.03:1:0.001)。
步骤S1中，小分子量的端环氧硅油的结构式为：
N-羟乙基哌嗪的结构式为：
实施例3
按照以下步骤制备低黄变有机硅柔软剂：
S1.将重量比为1:2.2的小分子量的端环氧硅油、N-羟乙基哌嗪投入反应釜中，110℃下进行本体聚合反应3小时得到含有氨基的硅烷封头剂；
S2.将步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂与八甲基环四硅氧烷混合，在碱性催化剂的催化下95℃开环聚合反应5小时得到低黄变有机硅柔软剂，碱性催化剂为质量浓度为0.15％的氢氧化钾水溶液，步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂、八甲基环四硅氧烷、碱性催化剂的重量比为0.06:1:0.002)。
步骤S1中，小分子量的端环氧硅油的结构式为：
N-羟乙基哌嗪的结构式为：
实施例4
按照以下步骤制备低黄变有机硅柔软剂：
S1.将重量比为1:2.1的小分子量的端环氧硅油、N-羟乙基哌嗪投入反应釜中，125℃下进行本体聚合反应2.5小时得到含有氨基的硅烷封头剂；
S2.将步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂与八甲基环四硅氧烷混合，在碱性催化剂的催化下100℃开环聚合反应4.5小时得到低黄变有机硅柔软剂，碱性催化剂为质量浓度为 0.14％的氢氧化钾水溶液，步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂、八甲基环四硅氧烷、碱性催化剂的重量比为0.04:1:0.0018)。
步骤S1中，小分子量的端环氧硅油的结构式为：
N-羟乙基哌嗪的结构式为：
对比例：N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基改性聚硅氧烷柔软剂
实验例1
将实施例1-4制得的低黄变有机硅柔软剂、对比例分别加入T07乳化1小时得到柔软剂乳液，柔软剂乳液的浓度分为30g/L和50g/L两种，然后将柔软剂乳液对原始白度为74.05 的布样进行柔软处理，测定布样在柔软处理后的白度值。测试结果如表1所示：
| 乳液浓度(30g/L) | 乳液浓度(50g/L) | |
| 实施例1 | 72.93 | 72.83 |
| 实施例2 | 73.89 | 73.97 |
| 实施例3 | 73.45 | 72.99 |
| 实施例4 | 73.19 | 73.47 |
| 对比例 | 68.56 | 67.78 |
表1
由表1可看出，本发明实施例1-4的白度值均明显高于对比例，表明本发明制得的低黄变有机硅柔软剂具有较好的低黄变性能。
实验例2
将实施例1制得的低黄变有机硅柔软剂以及对比例分别在织物上进行手感测试，手感测试由五名经验丰富的柔软剂工程师(分别为甲、乙、丙、丁和戊)进行手感评估并作出手感评分，手感评分由低到高为1-5分，平均得分越高表明手感越好。测试结果如表2所示：
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | 戊 | 平均得分 | |
| 实施例1 | 4 | 5 | 4 | 5 | 5 | 4.6 |
| 对比例 | 4 | 4 | 3 | 4 | 5 | 4 |
表2
由表2可看出，本发明实施例1制得的低黄变有机硅柔软剂的手感平均得分好于对比例，表明本发明制得的低黄变有机硅柔软剂具有较好的手感。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.将小分子量的端环氧硅油、N-羟乙基哌嗪投入反应釜中，110-130℃下进行本体聚合反应1-3小时得到含有氨基的硅烷封头剂；
S2.将步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂与八甲基环四硅氧烷混合，在碱性催化剂的催化下95-115℃开环聚合反应3-5小时得到低黄变有机硅柔软剂。
2.根据权利要求1所述的一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，小分子量的端环氧硅油的结构式为：
3.根据权利要求1所述的一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，N-羟乙基哌嗪的结构式为：
4.根据权利要求1所述的一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，小分子量的端环氧硅油与N-羟乙基哌嗪的重量比为1:(1.8-2.2)。
5.根据权利要求1所述的一种低黄变有机硅柔软剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，碱性催化剂为质量浓度为0.1-0.15％的氢氧化钾水溶液，步骤S1得到的含有氨基的硅烷封头剂、八甲基环四硅氧烷、碱性催化剂的重量比为(0.03-0.06):1:(0.001-0.002)。
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