本发明涉及纺织品上一种亲水有机硅的合成,尤其是超级滑爽感、瞬间亲水、高稳定性方面的新型有机硅油制备方法和应用。
背景技术:
:随着经济的增长,人们对纺织品舒适性要求也不断提升,不仅手感方面需要优异的滑爽冰凉、细腻、回弹、蓬松、柔软感;舒适性方面需要透气、吸湿排汗、环保。传统氨基硅油已经没落,目前,氨基改性和三元共聚硅油在市场占有较大比例,而氨基改性硅油大部分虽然能赋予织物优异的柔软、蓬松、爽滑手感,但基本上是亲水较慢,透气性一般。季铵盐改性有机硅亲水性较好,但手感还稍微存在一点距离,特别是滑度;甚至有些经过有机硅处理后的织物放置一段时间,其手感和亲水性明显下降。发明专利cn105155280a提供了一种爽滑有机硅的合成方法,制得产品手感基本能满足市场需求,但亲水性很慢,透气性不佳,有一定的色变,放置后几乎不亲水,影响到穿着的舒适性。发明专利cn102942697a提供一种主链亲水改性氨基硅油的制备方法,方法包括端环氧硅油中间体的合成,端环氧硅油与端氨基聚醚嵌段聚合。合成产品具有优异的亲水性,但爽滑度还是不能满足市场高标准需求。技术实现要素:为了改善上述存在的技术缺陷,本发明提供一种亲水超爽滑有机硅整理剂的制备方法。适用于纤维素纤维以及混纺纤维,赋予织物优异的爽滑、细腻感,瞬间亲水,持续耐久;更兼有极佳的耐酸、碱、盐、染料等化学稳定性和耐剪切物理性。色变小、不粘棍、返染性好,解决了氨基硅油的破乳、漂油问题,为大生产加工提供有利保障。本发明是采用如下技术方案进行实现的:1)含氢硅油合成用八甲基环四硅氧烷(d4)与乙烯基封头剂组分在酸性催化剂作用下,合成含氢硅油;2)端环氧聚醚硅油的合成将烯丙基聚氧硅烷氧基醚与步骤1)中制得的含氢硅油在有机溶剂、氯化铂催化剂的条件下进行加成聚合,再真空抽去溶剂;3)三元共聚硅油将聚醚胺与步骤2)中制得的端环氧聚醚硅油在有机溶剂物质条件下,反应制得三元共聚硅油;4)将多功能整理剂与3)中制得的三元共聚硅油进行结合,提升相关性能。作为优选,步骤1)中所述双封头剂为乙烯基双封头。作为优选,步骤1)中所述反应温度为27-30℃。作为优选,步骤1)中所述酸性催化剂为浓硫酸,用量为d4的2-4%。作为优选,步骤1)中所述反应时间为4-6h。作为优选,步骤2)中所述醚类为乙二醇单丁醚、乙二醇单丙醚。作为优选,步骤2)中所述烯丙基聚氧硅烷氧基醚的分子结构式为ch2=chch2o(c2h4o)m(c3h6o)nch2(chch2)o,其中m为1-55,n为1-30。作为优选,步骤2)中所述烯丙基聚氧硅烷氧基醚的分子量为400、800、1000、1500、2000的一种或者几种的组合。作为优选,步骤2)中所述含氢硅油摩尔数:烯丙基聚氧硅烷氧基醚摩尔数为1:1-1:2的比例。作为优选,步骤3)中所述有机溶剂为异丙醇、乙二醇、丙二醇的一种或几种组合。作为优选,步骤3)中所述端环氧聚醚硅油摩尔数:聚醚胺摩尔数为1:0.5-1:1的比例。作为优选,步骤4)中所述功能整理剂为聚酯聚醚、聚氨酯、亲水蜡片一种或两种混合物。作为优选,步骤4)中所述多功能整理剂摩尔数:三元共聚硅油摩尔数为1:9-1:7。本发明主要原料为烯丙基聚氧硅烷氧基醚、聚醚胺、多功能整理剂等,烯丙基聚氧硅烷氧基醚分子结构式为ch2=chch2o(c2h4o)m(c3h6o)nch2(chch2)o,其中其中m为1-55,n为1-30。基团-c2h4o,主要负责亲水性;-c3h6o,负责手感。而聚醚胺(pea)分子式为nh2ch2ch2nhch2ch2(ch2ch2o)a(ch2chch20)bch2ch2nhch2ch2nh2,其中a为5-20,b为1-10。基团-ch2ch2o主要负责亲水性,-ch2chch20主要负责手感;通过对上述两种原料中m、n、a、b进行选择,找到烯丙基聚氧硅烷氧基醚分子量为400-2000,聚醚胺分子量为500-1500。从而保证了最终产物既有优异手感,又兼具有良好的亲水性。而后再次添加多能能整理剂,进一步提升亲水性,也为放置亲水提供了有利保障。本发明的亲水爽滑有机硅整理剂,在纤维素纤维及混纺纤维上具有优异的爽滑、细腻手感,亲水性好,基本上瞬间亲水,放置后手感和亲水性持续保留;极佳物理和化学复配稳定性,极低色变,退软返染性好,低泡沫。非常适合工厂实际生产,是亲水有机硅在纺织品整理上的重大突破,具有广阔的市场前景。具体实施方式下面结合具体实施列对本发明进一步详细描述,但仅是一部分实施列。实施例1:(1)第一步,将40gd4与0.42g乙烯基单封头剂(二甲基乙烯基乙氧基硅烷)加入到反应釜,控制温度在25-35℃,加入2.4g浓硫酸反应4h,再加入纯碱进行中和,继续反应3h,得到微黄透明含氢硅油,粘度为45cps。(2)第二步,加入2.5g烯丙基聚氧硅烷氧基醚(分子量为400),4.6g乙二醇单丁醚(含量50%),升温到110℃,加入0.03g氯铂酸(用异丙醇稀释为1%),控制反应温度为110-120℃,反应2h,开真空抽取乙二醇单丁醚。可得透明端环氧聚醚硅油,粘度为800-900cps。(3)第三步,加入14g聚醚胺,28g异丙醇(含量40%),控制温度在80-85℃,反应4h,可以得到三元共聚硅油。(4)第四步,加入6g水性聚氨酯,60-80℃反应0.5-1h,降温到35℃,出料,即可得到亲水滑爽硅油cq-1。实施例2:(1)第一步,将40gd4与0.54g乙烯基双封头(四甲基二乙烯基二硅氧烷)加入到反应釜,控制温度在25-35℃,加入1.6g浓硫酸反应5h,再加入纯碱进行中和,继续反应3h,得到透明含氢硅油,粘度为30cps。(2)第二步,加入6.2g烯丙基聚氧硅烷氧基醚(分子量为1000),3.8g乙二醇单丁醚(含量50%),升温到110℃,加入0.03g氯铂酸(用异丙醇稀释为1%),控制反应温度为110-120℃,反应2h,开真空抽取乙二醇单丁醚。可得透明端环氧聚醚硅油,粘度为900-1100cps。(3)第三步,加入10g聚醚胺,19.6g异丙醇(含量40%),控制温度在80-85℃,反应4h,可以得到三元共聚硅油。(4)第四步,加入8g吸湿排汗剂(聚酯聚醚类),60-80℃反应0.5-1h,降温到35℃,出料,即可得到亲水滑爽硅油cq-2。实施例3:(1)第一步,将40gd4与0.36g乙烯基双封头(四甲基二乙烯基二硅氧烷)加入到反应釜,控制温度在25-35℃,加入0.8g浓硫酸反应6h,再加入纯碱进行中和,继续反应3h,得到透明含氢硅油,粘度为15cps。(2)第二步,加入5.6g烯丙基聚氧硅烷氧基醚(分子量为1500),4.6g乙二醇单丁醚(含量50%),升温到110℃,加入0.03g氯铂酸(用异丙醇稀释为1%),控制反应温度为110-120℃,反应2h,开真空抽取乙二醇单丁醚。可得透明端环氧聚醚硅油,粘度为1200-1300cps。(3)第三步,加入12g聚醚胺,16.8g异丙醇(含量40%),控制温度在80-85℃,反应4h,可以得到三元共聚硅油。(4)第四步,加入2g亲水蜡片,60-80℃反应0.5-1h,降温到35℃,出料,即可得到亲水滑爽硅油cq-3。实施例4:应用对比试验:(1)材料:cq-1、cq-2、cq-3、市场亲水冰感硅油a、市场亲水软滑硅油b,40s白色纯棉拉架布。(2)工艺:一浸一轧,带液率80%,160℃焙烘2min,充分回潮,评价性能。(3)试验结果:手感对比见表1所示名称软度滑度细腻度回弹感蓬松度cq-14.54.54.04.54.0cq-25.04.55.04.54.5cq-34.04.54.04.03.5市场亲水冰感硅油a3.54.03.54.04.0市场亲水软滑硅油b4.04.04.04.03.5由表1可知,经本发明制备的亲水爽滑有机硅整理剂,处理过后的40s棉拉架布,具有优异的软度、爽滑度、细腻感、回弹性及蓬松度;达到并超过了市场现有产品。亲水性对比见表2所示名称回潮后亲水性一个月后亲水性半年后亲水性cq-10-1s2-3s6-8scq-20-1s3-4s7-9scq-30-1s2-3s5-6s市场亲水冰感硅油a5-6s8-9s20-25s市场亲水软滑硅油b1-2s6-8s15-20s由表2可知,与市场亲水硅油a、b对比,本发明的亲水爽滑有机硅整理剂具有优异的亲水性,瞬间吸水,并且具有良好的放置持续亲水性;赋予织物极佳的吸湿、透气、排汗的服饰性,满足市场需求。稳定性对比见表3所示名称cq-1cq-2cq-3市场亲水冰感硅油a市场亲水软滑硅油bph=3稳定稳定稳定稳定稳定ph=11稳定稳定稳定稳定稳定元明粉(20g/l)稳定稳定稳定稳定稳定染料(2%)稳定稳定稳定沉淀稳定固色剂(20g/l)稳定稳定沉淀沉淀稳定剪切3000r/min稳定稳定稳定漂油稳定退软返染效果色光鲜艳色光鲜艳一般色光暗淡一般由表3可知,本发明的亲水爽滑硅油具有优异的稳定性,以及与其他助剂良好配伍性;且退软返染性佳,降低染厂加工风险,满足了大生产需求。综合表1、表2、表3的数据资料可以看出,实施列1制备的亲水爽滑有机硅整理剂cq-2各种综合性能均表现最为优秀。当前第1页12