CN116874794A - 一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂 - Google Patents

一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂 Download PDF

Info

Publication number
CN116874794A
CN116874794A CN202311046824.8A CN202311046824A CN116874794A CN 116874794 A CN116874794 A CN 116874794A CN 202311046824 A CN202311046824 A CN 202311046824A CN 116874794 A CN116874794 A CN 116874794A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicone oil
amphiphilic
microemulsion
fabric
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311046824.8A
Other languages
English (en)
Inventor
余林
陈钦鹏
孙明
程文静
钟远红
陈颖芝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN202311046824.8A priority Critical patent/CN116874794A/zh
Publication of CN116874794A publication Critical patent/CN116874794A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
    • D06M15/647—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain containing polyether sequences
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
    • D06M15/65—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain containing epoxy groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/50—Modified hand or grip properties; Softening compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂，该双亲结构有机硅油具有较好的热稳定性，能够应用于整理织物，并且使所整理的织物具有柔软效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。该双亲结构有机硅油的制备方法，具有工艺简单，工艺条件要求低的优点，能在空气气氛中进行，危险性低。通过该双亲结构有机硅油的微乳液，稳定性良好，能够用于制备柔软剂，所制备的柔软剂用于整理织物具有柔软效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。并且该柔软剂对织物纤维具有较好的渗透能力，且临界胶束浓度值较低。另外，该柔软剂的表面张力较低，能够使织物变得蓬松、丰满，产生了柔软手感。

Description

一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂。
背景技术
织物经过了系列的前处理以及染整加工后，去除了天然的油脂、蜡质，会产生粗糙的手感。此外，一些特种织物需要经过高温处理等手段，也会使得织物的手感变差。为了解决上述工序后织物存在的问题，目前通常是采用柔软剂对织物进行处理，用以降低纤维表面的摩擦系数，从而降低纤维之间或纤维与人体接触时的阻力，进而给人一种柔软、平滑的感觉。当前技术下，柔软剂包括传统非硅类柔软剂以及以及新型的有机硅柔软剂。由于有机硅类柔软剂能赋予织物更多的附加值，因而成为了柔软剂市场的主导产品。
有机硅柔软剂的研究以改性有机硅为主，通过以合成或者共聚的方式在有机硅链段上引入氨基、羟基、环氧基、聚醚基、长链烷基等，赋予织物多样化的功能、以及不同的风格。现有技术中，多以单一基团对有机硅柔软剂进行改性，但是，单一基团改性的有机硅柔软剂的功能往往过于单调、达不到理想的整理效果，例如单一聚醚改性，虽然整理后织物的吸水性良好并且克服了穿着时易带静电、吸尘的问题，但其柔软效果不佳；同样的，对于单一的氨基改性，虽然整理后织物的柔软性能优异，但是存在着白度低、易泛黄且吸湿性差的问题。因而，多功能的有机硅柔软剂的开发是目前的一个研究热点。
现有技术中，公开号为CN 111088702A的中国发明专利申请公开了一种新型亲水性聚醚胺改性有机硅柔软剂，其旨在解决普通侧链聚醚氨基改性有机硅柔软剂，存在的亲水性和稳定性差等问题。其制备方法为：将四甲基二氢基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷按质量比5-8:300-328:43-46在40-50℃下反应5-6h，得到双端及侧链含氢硅油；向上述产物中加入烯丙基缩水甘油醚，在氮气氛围下，分两次加入催化剂氯铂酸，在75-85℃反应3-4h，得到双端及侧链环氧硅油；随后向第二步产物中加入一定量的聚醚胺，回流加热5-6h，得到最终产物聚醚胺改性有机硅柔软剂。该发明申请制得的柔软剂，进行织物整理时，虽然能够赋予织物良好的平滑性、柔软性，且具有亲水性。但其制备过程分三步进行，相对繁杂，并且在制备过程中需要用到氮气保护，对工艺要求较高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种双亲结构有机硅油，该双亲结构有机硅油用于整理织物具有柔软效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种双亲结构有机硅油的制备方法，该制备方法具有工艺简单，工艺条件要求低的优点。
本发明的第三个目的在于提供一种应用于织物柔软整理的微乳液。
本发明的第四个目的在于提供一种应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法。
本发明的第五个目的在于提供一种柔软剂，该柔软剂用于整理织物具有柔软效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。
本发明的第六个目的在于提供一种柔软剂的制备方法。
为实现上述发明的第一个目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种双亲结构有机硅油，具有如式Ⅰ所示的化学结构式：
其中，m、x、y、p、q为整数，r取值为11、13、15或17，R1的通式为H或CH3。
本发明的一种双亲结构有机硅油，能够用于织物柔软整理，使被整理的织物具有柔软蓬松效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。
为实现上述发明的第二个目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种双亲结构有机硅油的制备方法，包括以下步骤：将低含氢硅油、丙烯酸酯、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚以及阻聚剂分散于溶剂中，并加入催化剂，进行硅氢加成反应，制得所述双亲结构有机硅油。
本发明的一种双亲结构有机硅油的制备方法，其制备工艺较为简便，制备条件要求低，能在空气气氛下进行反应，减少了制备的危险性，并且制备效果好，且所制得的双亲结构有机硅油的热稳定性较佳，进而能够有效应用于织物的后整理。
其中，低含氢硅油具有如式Ⅱ所示的化学结构式：
其中，m、n为整数。
其中，丙烯酸酯具有如式Ⅲ所示的化学结构式：
其中，r取值为11、13、15或17，R1的通式为H或CH3。
其中，烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚具有如式Ⅳ所示的化学结构式：
其中，x、y为整数。
进一步的，所述低含氢硅油的含氢量为0.04wt％～1.25wt％；其中，含氢量低的硅油其链上的Si-H分布较为分散，能使得与低含氢硅油反应的丙烯酸酯和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚受到的位阻效应较小，进而使得反应容易进行。另外，低含氢量的硅油能使得改性有机硅主体更接近于其主链聚二甲基硅氧烷的螺旋结构，保证反应多得产物的柔软性。另外，如果含氢量高，也就意味着硅油含有更多的Si-H键，在催化剂的作用下，Si-H键之间发生自交联的概率增加，也会导致反应变得更困难，甚至出现凝胶化进而导致反应无法进行下去。和/或
进一步的，所述烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的分子量为500～1000。其中，所选用的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的分子量较小，小分子量的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的空间位阻较小，不容易阻碍反应的进行。如果分子量较大的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚，其空间位阻也较大，先反应的聚醚链段会阻碍后续反应物的进一步反应，从而导致反应失败，因此选用较低分子量的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚。
进一步的，所述丙烯酸酯包括丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯或甲基丙烯酸十八酯中的至少一种；其中，所选用的丙烯酸酯均具有较好的反应活性，容易与低含氢硅油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚进行合成反应。
进一步的，所述阻聚剂包括酚类阻聚剂，和/或，所述酚类阻聚剂包括对苯二酚、二叔丁基对苯二酚或二叔丁基对甲苯酚中的至少一种；其中，阻聚剂的添加是为了减少反应过程中丙烯酸酯的自聚合，进而促进双亲结构有机硅油的顺利合成。
进一步的，所述溶剂包括异丙醇、甲苯或二甲苯中的至少一种；其中，所选用的溶剂均易于溶解本发明的反应物，并且溶剂易得，成本较低。
进一步的，所述催化剂包括Speier催化剂、Karstedt催化剂或铂类均相催化剂中的至少一种。其中，Speier催化剂的制备方法是将0.1g六水合氯铂酸粉末完全溶解于47.79mL无水异丙醇中，并于低温处静置24h以上制得。
进一步的，在加入催化剂前，对分散于溶剂中得到的混合液搅拌加热升温至45℃～55℃，加入催化剂后，继续搅拌加热升温至58℃～62℃；其中，加入催化剂前后的分步升温能够减少副反应，并且避免催化剂过早加入使得反应提前。
进一步的，所述加热的方式为油浴加热或电加热；其中，油浴加热或电加热均具有较好的加热效果，使得反应顺利进行。
进一步的，所述搅拌的转速为200rpm/min～250rpm/min；其中，该搅拌速度能够促使反应均匀发生，而又不浪费能源。
进一步的，硅氢加成反应的条件为58℃～62℃下4h～8h；其中，该硅氢加成反应的温度和时间，能够使得整个反应充分，并且能够避免副反应的发生。
进一步的，硅氢加成反应完成后，进行脱除溶剂；和/或，所述脱除溶剂的条件为-0.01Mpa、50-120℃下脱除1h。其中，硅氢加成反应完成后脱除溶剂，能够获得高纯度的双亲结构有机硅油。并且该脱除溶剂的条件能够使得溶剂充分脱除，并且不影响双亲结构有机硅油的结构发生变化。
进一步的，所述低含氢硅油与丙烯酸酯和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的总量的摩尔比为1:(1.05～1.25)；所述丙烯酸酯与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的摩尔比为1：(1～3)；其中，上述物料的摩尔比能够充分合成双亲结构有机硅油，而又不浪费材料。
进一步的，所述阻聚剂的用量占除溶剂外的反应体系总质量的0.05～0.3％；其中，该阻聚剂的用量能够很好地控制聚合反应，使得反应顺利进行进而生成双亲结构有机硅油。
进一步的，所述催化剂在除溶剂外的反应体系中质量浓度为25ppm～45ppm；其中，该催化剂的用量能够很好地促进反应的进行，而又不浪费材料。
进一步的，所述溶剂的用量为低含氢硅油质量的20％～30％。其中，该溶剂的用量能够为反应提供很好的介质环境，而又不浪费材料。
为实现上述发明的第三个目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种应用于织物柔软整理的微乳液，包括上述所述的一种双亲结构有机硅油。
其中，该应用于织物柔软整理的微乳液的固含量为25％～35％。该固含量的微乳液用于织物后整理时，能够很好地提高织物的柔软度。
为实现上述发明的第四个目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，所述应用于织物柔软整理的微乳液包括以下重量份数的组分：
所述应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，包括以下步骤：将配方量的双亲结构有机硅油、乳化剂、增溶剂搅拌混合后得到油相，向油相中加入配方量的水，并进行分散均质20min～30min，然后调节体系的pH为6～7，即制得所述应用于织物柔软整理的微乳液。
其中，乳化剂为AEO系列的非离子表面活性剂，增溶剂为乙二醇丁醚。该乳化剂和增溶剂的加入，能够使得该应用于织物柔软整理的微乳液均匀分散性和溶解性较好。
其中，上述应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法中，调节体系的pH为6～7后，并待气泡褪去后，即制得应用于织物柔软整理的微乳液。并且，所制得的应用于织物柔软整理的微乳液呈现淡黄色。
为实现上述发明的第五个目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种柔软剂，包括上述所述的一种应用于织物柔软整理的微乳液。
其中，该柔软剂的固含量为10g/L-40g/L，该柔软剂能够使得被整理的织物达到柔软、蓬松以及亲水的效果。
为实现上述发明的第六个目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种柔软剂的制备方法，所述柔软剂包括以下重量份数的组分：
微乳液1份～4份
水50份～150份；
所述柔软剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的微乳液，用配方量的水进行稀释，搅拌均匀后，即制得所述柔软剂。
其中，该柔软剂的制备方法简单，制得的柔软剂为半透明泛蓝光的溶液。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的一种双亲结构有机硅油，具有较好的热稳定性，能够应用于整理织物，并且使所整理的织物具有柔软效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。
(2)本发明的一种双亲结构有机硅油的制备方法，具有工艺简单，工艺条件要求低的优点，整个工艺可在空气气氛下进行，进而减少了制备过程中的危险性，并且制备得到的双亲结构有机硅油的热稳定性较佳，能够有效应用于织物的后整理。
(3)本发明的一种应用于织物柔软整理的微乳液，应用于织物后整理时，能够很好地提高织物的柔软度。
(4)本发明的一种应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，其制备条件较为简单，制备所得的微乳液在室温条件下静置14天以上不发生分层现象，具备良好的稳定性。
(5)本发明的一种柔软剂，用于整理织物具有柔软效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。该柔软剂的聚合物分散性指数较小，且粒径分布基本上位于100nm，呈现淡蓝色，对织物纤维具有较好的渗透能力。另外，该柔软剂的临界胶束浓度值较低，能够实现减少微乳液用量从而达到节约生产成本目的。并且柔软剂的表面张力较低，能够在整理织物后，使织物纤维变得容易扩张表面，伸展其长度，从而织物变得蓬松、丰满，产生了柔软手感。
(6)本发明的一种柔软剂的制备方法，具有制备方法简单，生产成本低，并能够适合于大规模生产的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种双亲结构有机硅油的合成路线图；
图2是本发明的实施例1中甲基丙烯酸月桂酯、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、低含氢硅油以及产物双亲结构有机硅油的傅里叶红外光谱图；图中，LMA代表甲基丙烯酸月桂酯，AEP代表烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚，PHMS代表低含氢硅油，PEMMS代表双亲结构有机硅油；
图3是本发明实施例1制得的双亲结构有机硅油的热重分析曲线图；
图4是本发明实施例1制得的双亲结构有机硅油与原料低含氢硅油的接触角测试对比图；图中，PEMMS代表双亲结构有机硅油，PHMS代表低含氢硅油；
图5是本发明实施例1至实施例3分别制得的双亲结构有机硅油的傅里叶红外光谱图；图中，PEMMS代表实施例1制得的双亲结构有机硅油；PE1M1.5MS代表实施例2制得的双亲结构有机硅油；PE1ME3MS代表实施例3制得的双亲结构有机硅油；
图6是实施例1至实施例3分别制得的双亲结构有机硅油的热重分析曲线图；图中，PEMMS代表实施例1制得的双亲结构有机硅油；PE1M1.5MS代表实施例2制得的双亲结构有机硅油；PE1ME3MS代表实施例3制得的双亲结构有机硅油；
图7是本发明实施例7制得的柔软剂的实物(右)与去离子水(左)的对比图；
图8是织物布样处理前后的水滴润湿性测试结果图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发，实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本发明实施例中，一种双亲结构有机硅油，具有如式Ⅰ所示的化学结构式：
其中，m、x、y、p、q为整数，r取值为11、13、15或17，R1的通式为H或CH3。
实施例中的一种双亲结构有机硅油，能够用于织物柔软整理，使被整理的织物具有柔软蓬松效果好，吸水性好，且不易泛黄的优点。
本发明实施例中，一种双亲结构有机硅油的制备方法，包括以下步骤：将低含氢硅油、丙烯酸酯、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚以及阻聚剂分散于溶剂中，并加入催化剂，进行硅氢加成反应，制得所述双亲结构有机硅油。
实施例的一种双亲结构有机硅油的制备方法，其制备工艺较为简便，制备条件要求低，能在空气气氛下进行反应，减少了制备的危险性，并且制备效果好，且所制得的双亲结构有机硅油的热稳定性较佳，进而能够有效应用于织物的后整理。
其中，低含氢硅油具有如式Ⅱ所示的化学结构式：
其中，m、n为整数。
其中，丙烯酸酯具有如式Ⅲ所示的化学结构式：
其中，r取值为11、13、15或17，R1的通式为H或CH3。
其中，烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚具有如式Ⅳ所示的化学结构式：
其中，x、y为整数。
在一些实施例中，低含氢硅油的含氢量为0.04wt％～1.25wt％；其中，含氢量低的硅油其链上的Si-H分布较为分散，能使得与低含氢硅油反应的丙烯酸酯和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚受到的位阻效应较小，进而使得反应容易进行。另外，低含氢量的硅油能使得改性有机硅主体更接近于其主链聚二甲基硅氧烷的螺旋结构，保证反应多得产物的柔软性。另外，如果含氢量高，也就意味着硅油含有更多的Si-H键，在催化剂的作用下，Si-H键之间发生自交联的概率增加，也会导致反应变得更困难，甚至出现凝胶化进而导致反应无法进行下去。和/或
在一些实施例中，烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的分子量为500～1000。其中，所选用的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的分子量较小，小分子量的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的空间位阻较小，不容易阻碍反应的进行。如果分子量较大的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚，其空间位阻也较大，先反应的聚醚链段会阻碍后续反应物的进一步反应，从而导致反应失败，因此选用较低分子量的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚。
在一些实施例中，丙烯酸酯包括丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯或甲基丙烯酸十八酯中的至少一种；其中，所选用的丙烯酸酯均具有较好的反应活性，容易与低含氢硅油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚进行合成反应。
在一些实施例中，阻聚剂包括酚类阻聚剂，和/或，所述酚类阻聚剂包括对苯二酚、二叔丁基对苯二酚或二叔丁基对甲苯酚中的至少一种；其中，阻聚剂的添加是为了减少反应过程中丙烯酸酯的自聚合，进而促进双亲结构有机硅油的顺利合成。
在一些实施例中，溶剂包括异丙醇、甲苯或二甲苯中的至少一种；其中，所选用的溶剂均易于溶解本发明的反应物，并且溶剂易得，成本较低。
在一些实施例中，催化剂包括Speier催化剂、Karstedt催化剂或铂类均相催化剂中的至少一种。其中，Speier催化剂的制备方法是将0.1g六水合氯铂酸粉末完全溶解于47.79mL无水异丙醇中，并于低温处静置24h以上制得。
在一些实施例中，在加入催化剂前，对分散于溶剂中得到的混合液搅拌加热升温至45℃～55℃，加入催化剂后，继续搅拌加热升温至58℃～62℃；其中，加入催化剂前后的分步升温能够减少副反应，并且避免催化剂过早加入使得反应提前。
在一些实施例中，加热的方式为油浴加热或电加热；其中，油浴加热或电加热均具有较好的加热效果，使得反应顺利进行。
在一些实施例中，搅拌的转速为200rpm/min～250rpm/min；其中，该搅拌速度能够促使反应均匀发生，而又不浪费能源。
在一些实施例中，硅氢加成反应的条件为58℃～62℃下4h～8h；其中，该硅氢加成反应的温度和时间，能够使得整个反应充分，并且能够避免副反应的发生。
在一些实施例中，硅氢加成反应完成后，进行脱除溶剂；和/或，所述脱除溶剂的条件为-0.01Mpa、50-120℃下脱除1h。其中，硅氢加成反应完成后脱除溶剂，能够获得高纯度的双亲结构有机硅油。并且该脱除溶剂的条件能够使得溶剂充分脱除，并且不影响双亲结构有机硅油的结构发生变化。
在一些实施例中，低含氢硅油与丙烯酸酯和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的总量的摩尔比为1:(1.05～1.25)；所述丙烯酸酯与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的摩尔比为1：(1～3)；其中，上述物料的摩尔比能够充分合成双亲结构有机硅油，而又不浪费材料。
在一些实施例中，阻聚剂的用量占除溶剂外的反应体系总质量的0.05～0.3％；其中，该阻聚剂的用量能够很好地控制聚合反应，使得反应顺利进行进而生成双亲结构有机硅油。
在一些实施例中，催化剂在除溶剂外的反应体系中质量浓度为25ppm～45ppm；其中，该催化剂的用量能够很好地促进反应的进行，而又不浪费材料。
在一些实施例中，溶剂的用量为低含氢硅油质量的20％～30％。其中，该溶剂的用量能够为反应提供很好的介质环境，而又不浪费材料。
本发明实施例中，一种应用于织物柔软整理的微乳液，包括上述的一种双亲结构有机硅油。
其中，该应用于织物柔软整理的微乳液的固含量为25％～35％。该固含量的微乳液用于织物后整理时，能够很好地提高织物的柔软度。
本发明的实施例中，一种应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，该应用于织物柔软整理的微乳液包括以下重量份数的组分：
该应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，包括以下步骤：将配方量的双亲结构有机硅油、乳化剂、增溶剂搅拌混合后得到油相，向油相中加入配方量的水，并进行分散均质20min～30min，然后调节体系的pH为6～7，即制得所述应用于织物柔软整理的微乳液。
其中，乳化剂为AEO系列的非离子表面活性剂，增溶剂为乙二醇丁醚。该乳化剂和增溶剂的加入，能够使得该应用于织物柔软整理的微乳液均匀分散性和溶解性较好。
其中，上述应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法中，调节体系的pH为6～7后，并待气泡褪去后，即制得应用于织物柔软整理的微乳液。并且，所制得的应用于织物柔软整理的微乳液呈现淡黄色。
本发明的实施例中，一种柔软剂，包括上述的一种应用于织物柔软整理的微乳液。
其中，该柔软剂的固含量为10g/L-40g/L，该柔软剂能够使得被整理的织物达到柔软、蓬松以及亲水的效果。
本发明的实施例中，一种柔软剂的制备方法，柔软剂包括以下重量份数的组分：
微乳液1份～4份
水50份～150份；
该柔软剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的微乳液，用配方量的水进行稀释，搅拌均匀后，即制得所述柔软剂。
其中，该柔软剂的制备方法简单，制得的柔软剂为半透明泛蓝光的溶液。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种双亲结构有机硅油的制备方法，包括以下步骤：将15g含氢量为0.18％的低含氢硅油、8.04g烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、4.08g甲基丙烯酸月桂酯以及0.0407g对苯二酚分散在6.78g异丙醇中，在空气气氛中，油浴加热，升温至50℃，加入1.22g配制的Speier催化剂，继续加热升温至60℃，保温6h，随后于-0.01Mpa、55℃下脱除溶剂，即得到双亲结构有机硅油(PEMMS)。
其中，本实施例的低含氢硅油为侧链含氢硅油。
其中，本实施例中甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(AEP)、低含氢硅油(PHMS)以及产物双亲结构有机硅油(PEMMS)的傅里叶红外光谱图，请参见图2。图2中，产物双亲结构有机硅油(PEMMS指代的曲线)中归于与原料低含氢硅油(PHMS指代的曲线)的硅氢键吸收峰消失，并且归属于原料烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(AEP指代的曲线)的环氧基和归属于原料甲基丙烯酸月桂酯(LMA指代的曲线)的酯基出现了，表明双亲结构有机硅油的成功制备。
其中，本实施例制得的双亲结构有机硅油的热重分析曲线图，请参见图3，从图3中可见，该双亲结构有机硅油在热分解20％(质量百分比)时对应温度为332.26℃，因此表明该双亲结构有机硅油具备较好的热稳定性，能适用于织物后处理过程。
其中，本实施例制得的双亲结构有机硅油与原料低含氢硅油的接触角测试对比图，请参见图4，从图4中可知，双亲结构有机硅油(PEMMS)刚接触时的接触角大约为120°，说明双亲结构有机硅油具备一定的疏水性，这个是由于合成双亲结构有机硅油所用的甲基丙烯酸月桂酯的疏水长链所导致的；但接触2秒后，双亲结构有机硅油的接触角便小于90°，而原料低含氢硅油(PHMS)的接触角仍大于90°，说明双亲结构有机硅油具备亲水性，这个是由于合成双亲结构有机硅油所用的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚分子的亲水性较强所致；从而体现了本发明制得的双亲结构有机硅油具有两亲性质。
实施例2
一种双亲结构有机硅油的制备方法，包括以下步骤：将15g含氢量为0.18％的低含氢硅油、6.43g烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、5.44g甲基丙烯酸十四酯以及0.0403g二叔丁基对苯二酚分散在6.72g异丙醇中，在空气气氛中，油浴加热，升温至48℃，加入1.21gKarstedt催化剂，继续加热升温至58℃，保温8h，随后于-0.01Mpa、55℃下脱除溶剂，即得到双亲结构有机硅油(PE1M1.5MS)。
其中，本实施例的低含氢硅油为侧链含氢硅油。
其中，本实施例制得的双亲结构有机硅油的傅里叶红外光谱图，如图5中PE1M1.5MS代表的里叶红外光谱曲线，表明双亲结构有机硅油的成功制备，因此，也说明了该双亲结构有机硅油的制备方法具有很好的适用性。
其中，本实施例制得的双亲结构有机硅油的热重分析曲线图，请参见图3中PE1M1.5MS代表的热重分析曲线，可见，该双亲结构有机硅油在热分解20％(质量百分比)时对应温度为294.34℃，因此表明该双亲结构有机硅油具备较好的热稳定性，能适用于织物后处理过程。
实施例3
一种双亲结构有机硅油的制备方法，包括以下步骤：将15g含氢量为0.18％的低含氢硅油、4.02g烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、7.47g甲基丙烯酸十六酯以及0.0397g二叔丁基对甲苯酚分散在6.62g异丙醇中，在空气气氛中，油浴加热，升温至52℃，加入1.19g配制的Speier催化剂，继续加热升温至62℃，保温4h，随后于-0.01Mpa、55℃下脱除溶剂，即得到双亲结构有机硅油(PE1ME3MS)。
其中，本实施例的低含氢硅油为侧链含氢硅油。
其中，本实施例制得的双亲结构有机硅油的傅里叶红外光谱图，如图5中PE1ME3MS代表的里叶红外光谱曲线，表明双亲结构有机硅油的成功制备，因此，也说明了该双亲结构有机硅油的制备方法具有很好的适用性。
其中，本实施例制得的双亲结构有机硅油的热重分析曲线图，请参见图3中PE1ME3MS代表的热重分析曲线，可见，该双亲结构有机硅油在热分解20％(质量百分比)时对应温度为264.47℃，因此表明该双亲结构有机硅油具备较好的热稳定性，能适用于织物后处理过程。
实施例4
一种应用于织物柔软整理的微乳液，包括实施例1制得的一种双亲结构有机硅油。该应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，包括以下步骤：将8g实施例1制得的双亲结构有机硅油、3g乳化剂、2g增溶剂搅拌混合后得到油相，向油相中加入18g水，并在搅拌速度为6000rpm下分散均质25min，然后调节体系的pH为6.5，即制得应用于织物柔软整理的微乳液。
实施例5
一种应用于织物柔软整理的微乳液，包括实施例2制得的一种双亲结构有机硅油。该应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，包括以下步骤：将15g实施例2制得的双亲结构有机硅油、4g乳化剂、3g增溶剂搅拌混合后得到油相，向油相中加入20g水，并在搅拌速度为6000rpm下分散均质20min，然后调节体系的pH为6，即制得应用于织物柔软整理的微乳液。
实施例6
一种应用于织物柔软整理的微乳液，包括实施例3制得的一种双亲结构有机硅油。该应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，包括以下步骤：将4g实施例3制得的双亲结构有机硅油、1.5g乳化剂、1g增溶剂搅拌混合后得到油相，向油相中加入13g水，并在搅拌速度为6000rpm下分散均质30min，然后调节体系的pH为7，即制得应用于织物柔软整理的微乳液。
实施例7
一种柔软剂，包括实施例4的一种应用于织物柔软整理的微乳液。该柔软剂的制备方法，包括以下步骤，将3g实施例4制得的应用于织物柔软整理的微乳液加入到100mL水中，以玻璃棒搅拌均匀，即制得柔软剂。
其中，本实施例制得的柔软剂如图7中右边的实物图所示。该柔软剂与去离子水相比，为半透明，呈现淡蓝色的溶液。
实施例8
一种柔软剂，包括实施例5的一种应用于织物柔软整理的微乳液。该柔软剂的制备方法，包括以下步骤，将1g实施例5制得的应用于织物柔软整理的微乳液加入到50mL水中，以玻璃棒搅拌均匀，即制得柔软剂。
实施例9
一种柔软剂，包括实施例6的一种应用于织物柔软整理的微乳液。该柔软剂的制备方法，包括以下步骤，将4g实施例6制得的应用于织物柔软整理的微乳液加入到150mL水中，以玻璃棒搅拌均匀，即制得柔软剂。
织物整理实验：
将实施例7至实施例9制得的柔软剂，分别对织物进行整理实验。织物整理实验过程如下：
将织物(梭织棉布，织数为40支)裁剪成一定尺寸的多块布样，室温条件下将布样分别浸泡在实施例7至实施例9制得的柔软剂，使布样完全润湿后，取出轧除多余的柔软剂，然后将经一浸一轧后的布样于100℃下烘干5min以干燥水分，随后于160℃下进行固化90s。接着将整理后的织物布样在室温条件下回潮24h，随后进行织物性能测试。
(1)润湿性测试
采用德国Dataphysics生产的视频光学接触角测量仪OCA100对上述完成织物整理处理的布样及经整理处理前的布样分别进行水滴润湿性测试。其中，在每块布样的表面选取5个不同位置进行测量，得到5个测量值，然后对所得的5个测量值取平均值。
织物布样处理前后的水滴润湿性测试结果如图8所示。测试结果表明，经实施例7制得的柔软剂(30g/L)处理的织物布样在2s时接触角降为0，相比于整理处理前的织物布样需要在9s时接触角才降为0，可知，经本发明的一种双亲结构有机硅油制得的柔软剂对织物整理后，能使得织物的润湿性得到了极大的改善。
(2)亲水性测试
该亲水性测试对象包括织物整理前的织物布样，以及经实施例7至实施例9的柔软剂整理后的织物布样。
根据AATCC 79-2000滴水法检测标准，将织物布样平放，用标准滴管(25d/mL)从离织物3cm高处向平铺的织物布样的表面滴1滴水，静态下测定织物布样吸完1滴水所用的时间。在每块织物布样的表面选取5个不同位置分别测定，然后对5个测定值取平均值，用平均值来衡量整理织物布样的亲水能力。
其中，对整理前后的织物布样进行亲水性能测试的结果，请参见表1。
表1织物布样整理前后亲水性能测试结果
由表1的测试结果表明，整理前的织物布样吸完1滴水所用的时间为20″953，利用本发明实施例7至实施例9制得的柔软剂处理后的织物布样，吸完1滴水所用的时间分别为4″661、4″851、4″151。可见，经本发明的柔软剂处理后的织物布样，其亲水性能得到了很好的提升。
(3)抗黄变性能测试
按照GB/T 7973-2003的方法在测色仪上分别对织物整理前的织物布样以及经实施例7至实施例9的柔软剂整理后的织物布样进行测试，对每块织物布样进行平行测定4次，然后对4个测定值取平均值，并对比整理前织物布样的白度值，以衡量织物整理后抗黄变的能力。
其中，对整理前后的织物布样进行白度测试的结果，请参见表2。
表2织物布样整理前后白度测试结果(30g/L)
由表2结果表明，整理后的织物布样的白度值与整理前织物布样的白度值相比，经柔软剂整理后的织物布样，其白度基本不发生变化，因此，本发明的一种双亲结构有机硅油制得的柔软剂对织物整理后，织物布样具备较好的抗黄变能力。
(4)柔软性能测试
采用柔软度、平滑性以及硬挺度三个指标对织物整理前后的柔软性能进行测试对比。
1)柔软度测试
根据GB/T 8942-2002测定标准，采用电脑柔软度仪测试整理前后织物布样的实施压力，对每块织物布样选取5个不同的位置进行测试5次，然后对5个测试值取平均值，用以判断织物布样的表面柔软度。
2)平滑性测试
根据GB 10006-88测试标准，采用摩擦系数仪测定织物整理前后的织物布样表面动摩擦系数，对每块织物布样选取5个不同的位置进行测试5次，然后对5个测试值取平均值，用以判断织物布样的表面平滑度。
3)硬挺度测试
根据GB/T 18318.1-2009测试标准，采用自动织物硬挺度试验仪测试织物整理前后的织物布样的抗弯刚度，对每块织物布样选取3个不同的位置进行测试3次，然后对3个测试值取平均值，用以判断织物布样的表面硬挺度。
其中，对整理前后的织物布样进行柔软性能测试的结果，请参见表3。
表3织物布样整理前后柔软性能测试结果表
由表3的测试结果表面，经本发明的一种双亲结构有机硅油制得的柔软剂对织物整理后，织物布样的柔软度、平滑性和硬挺度均得到了提升。
结合表1、表2以及表3的测试结果，能够表明本发明的一种双亲结构有机硅油制得的柔软剂具备很好的亲水性和抗黄变能力的优点，同时还具备较好的柔软性能。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双亲结构有机硅油，其特征在于，具有如式Ⅰ所示的化学结构式：
其中，m、x、y、p、q为整数，r取值为11、13、15或17，R1的通式为H或CH3。
2.权利要求1所述的一种双亲结构有机硅油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将低含氢硅油、丙烯酸酯、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚以及阻聚剂分散于溶剂中，并加入催化剂，进行硅氢加成反应，制得所述双亲结构有机硅油。
3.如权利要求2所述的一种双亲结构有机硅油的制备方法，其特征在于，所述低含氢硅油的含氢量为0.04wt％～1.25wt％；和/或
所述烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的分子量为500～1000。
4.如权利要求2所述的一种双亲结构有机硅油的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯包括丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯或甲基丙烯酸十八酯中的至少一种；和/或
所述阻聚剂包括酚类阻聚剂，和/或，所述酚类阻聚剂包括对苯二酚、二叔丁基对苯二酚或二叔丁基对甲苯酚中的至少一种；
所述溶剂包括异丙醇、甲苯或二甲苯中的至少一种；
所述催化剂包括Speier催化剂、Karstedt催化剂或铂类均相催化剂中的至少一种。
5.如权利要求2所述的一种双亲结构有机硅油的制备方法，其特征在于，在加入催化剂前，对分散于溶剂中得到的混合液搅拌加热升温至45℃～55℃，加入催化剂后，继续搅拌加热升温至58℃～62℃；和/或
所述加热的方式为油浴加热或电加热；和/或
所述搅拌的转速为200rpm/min～250rpm/min；和/或
硅氢加成反应的条件为58℃～62℃下4h～8h；和/或
硅氢加成反应完成后，进行脱除溶剂；和/或，所述脱除溶剂的条件为-0.01Mpa、50-120℃下脱除1h。
6.如权利要求2所述的一种双亲结构有机硅油的制备方法，其特征在于，所述低含氢硅油与丙烯酸酯和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的总量的摩尔比为1:(1.05～1.25)；
所述丙烯酸酯与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基聚醚的摩尔比为1：(1～3)；
所述阻聚剂的用量占除溶剂外的反应体系总质量的0.05～0.3％；
所述催化剂在除溶剂外的反应体系中质量浓度为25ppm～45ppm；
所述溶剂的用量为低含氢硅油质量的20％～30％。
7.一种应用于织物柔软整理的微乳液，其特征在于，包括权利要求1所述的一种双亲结构有机硅油。
8.权利要求7所述的一种应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，其特征在于：所述应用于织物柔软整理的微乳液包括以下重量份数的组分：
所述应用于织物柔软整理的微乳液的制备方法，包括以下步骤：将配方量的双亲结构有机硅油、乳化剂、增溶剂搅拌混合后得到油相，向油相中加入配方量的水，并进行分散均质20min～30min，然后调节体系的pH为6～7，即制得所述应用于织物柔软整理的微乳液。
9.一种柔软剂，其特征在于：包括权利要求7所述的一种应用于织物柔软整理的微乳液。
10.权利要求9所述的一种柔软剂的制备方法，其特征在于：所述柔软剂包括以下重量份数的组分：
微乳液1份～4份
水50份～150份；
所述柔软剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的微乳液，用配方量的水进行稀释，搅拌均匀后，即制得所述柔软剂。
CN202311046824.8A 2023-08-19 2023-08-19 一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂 Pending CN116874794A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311046824.8A CN116874794A (zh) 2023-08-19 2023-08-19 一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311046824.8A CN116874794A (zh) 2023-08-19 2023-08-19 一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116874794A true CN116874794A (zh) 2023-10-13

Family

ID=88271619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311046824.8A Pending CN116874794A (zh) 2023-08-19 2023-08-19 一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116874794A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111004395B (zh) 一种低溶剂嵌段型聚醚氨基硅油的制备方法
CN104086779B (zh) 一种超软滑嵌段硅油及其制备方法
CN104650363B (zh) 一种超支化三元共聚有机硅的制备方法
CN105694046A (zh) 一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法
CN107129578B (zh) 网状结构氨基改性硅油整理剂的制备方法
CN102643435A (zh) 一种超柔软亲水嵌段硅油化合物和制备方法
CN109535428B (zh) 一种聚铵改性聚醚硅油及其制备方法和用途
CN101418518A (zh) 耐久亲水性聚醚改性氨基聚硅氧烷柔软剂的制备方法
CN107522866A (zh) 一种无溶剂的嵌段硅油的制备方法
CN111088702A (zh) 一种新型亲水性聚醚胺改性有机硅柔软剂的制备方法
CN112409598B (zh) 一种Bola型有机硅季铵盐及其制备方法以及应用
CN102644200A (zh) 一种超柔软硅油整理剂
CN106835713A (zh) 一种有机硅高弹平滑整理剂及其制备方法
CN106750324A (zh) 一种聚季氨基聚醚聚二甲基硅氧烷及其制备方法和手感整理剂
CN111793215B (zh) 改性有机聚硅氧烷及其制备方法和应用
CN109880107A (zh) 聚醚与季铵阳离子改性的聚硅氧烷化合物及其制备与应用
CN111877020A (zh) 一种改性硅油柔软剂及其制备方法
CN102660029A (zh) 阳离子改性超柔软亲水嵌段硅油化合物和制备方法及应用
CN106835719B (zh) 一种甜菜碱型两性有机硅柔软剂及其制备方法
CN102643436A (zh) 一种超柔软亲水嵌段硅油中间体化合物和制备方法
CN116874794A (zh) 一种双亲结构有机硅油及其制备方法和柔软剂
EP2617892B1 (en) Textiles treated with copolymers of epoxy compounds and amino silanes
CN103215817B (zh) 一种嵌段结构有机硅柔软剂及其制备方法
CN113248713B (zh) 一种低黄变氨基硅油及其制备方法与应用
CN101747511B (zh) 含氟聚硅氧烷及其用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination