一种氨基硅油耐久性亲水增效剂及其制备方法及应用的制作方法

专利名称：一种氨基硅油耐久性亲水增效剂及其制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明属于纺织化工技术领域，具体涉及一种氨基硅油(乳液)耐久性亲水增效剂及其制备方法及应用。
背景技术：
氨基改性硅油在我国生产应用已有20多年的历史，目前在柔软后整理助剂中，仍然是一个占有主导地位的品种。氨基硅油可以广泛应用于各种天然纤维及合成纤维的柔软整理，经其整理的织物具有柔软、滑爽、丰满和耐洗等优点，传统的氨基硅油可以赋予织物优良的手感，但是也存在着先天的不足，除了在使用过程中，普通氨基硅油乳液由于布面带碱或者长时间剪切等因素的影响会出现破乳和漂油现象之外，经过普通氨基硅油乳液整理后的织物，会呈疏水性而使穿着舒适性变差，并且导致在面料回修、复染时由于渗透不良、 吸收不均勻而出现严重的色花，因此无法直接回修，必须使用专门的硅油剥除剂才能将氨基硅油彻底剥除，然后才能复染。另外氨基硅油由于亲水性能差，其整理后的织物抗静电性能也差，容易产生静电所引起的各种问题。因此，普通氨基硅油的亲水改性成为目前有机硅柔软剂研究的一个热点，现阶段亲水有机硅柔软剂主要有三类，分别是聚醚改性硅油、亲水聚醚改性氨基硅油和线性聚醚氨基嵌段硅油。聚醚改性硅油的代表产品是原化工部晨光化工研究院研发的CGF，其特点是亲水性好，手感一般，耐洗性较差。亲水聚醚改性氨基硅油是在聚硅氧烷分子侧链同时引入氨基和亲水聚醚链段，这样就能够在一定程度保持氨基硅油手感的前提下，提高织物的亲水性，解决了传统氨基硅油存在染后不能回修、穿着舒适性差和难清洗的问题。亲水聚醚改性氨基硅油最大的问题是当亲水性得到较好改善后，手感往往不如氨基改性硅油柔软舒适， 反之亦然，两者之间是矛盾的关系，另外此类硅油，如道康宁公司的DC8600与GE东芝公司的TEX180存在亲水不持久的问题。公开号为CN 1919896A的中国发明专利公开了一种制备亲水性硅油的方法，该方法采用低含氢硅油与聚醚在链转移剂和催化剂的作用下反应， 引入氨基偶联剂，最后制备出氨基改性的亲水性硅油，该方法改善了氨基有机硅柔软剂的亲水性，但是使所处理织物的手感大幅下降。而线性聚醚氨基嵌段硅油由于是直链聚醚氨基嵌段改性，它将亲水性有机硅织物整理剂推向一个更新的台阶，很好的平衡了手感和亲水性的矛盾，产品各项稳定性良好，在耐高温、耐高剪切、耐电解质和耐强酸碱等方面很优秀，几乎适合所有后整理加工工艺。公开号为CN 101497967A的中国发明专利申请公开了一种织物柔软整理剂嵌段水溶性硅油的制备方法，该方法采用氨基偶联剂的酰胺化、端含氢甲基硅氧烷中间体的制备、聚有机硅氧烷-聚醚线性嵌段共聚物的制备和嵌段共聚物的氨解四个制备步骤，改善了普通亲水聚醚改性氨基硅油的手感和亲水性之间的矛盾，但是制备工艺复杂，成本很高。这类产品以美国迈图公司的Magnasoft SRS, Magnasoft JSS和 MagnasoftSILQ等特种硅油为代表，国内已有数家公司和研究机构在开发此类产品，此类亲水有机硅柔软剂的成本很高，是一般氨基硅油价格的数倍，不适用在一般产品中应用，并且就目前迈图的产品而言，应用时对织物有选择性，比如Magnasoft SRS特别适合涤绒类产品的柔软后整理，手感优良，亲水较差。 传统氨基硅油目前的发展已经非常成熟，其风格和手感多种多样，包括柔软、滑爽、蓬松和弹性等，其适用的范围几乎包含了所有的织物种类(棉、毛、涤等以及各种混纺织物)，并且其具有很高的性价比，因此，在较长的一段时间内，传统氨基硅油仍然会是一个占有主导地位的柔软剂品种，但是人们对织物的亲水和穿着舒适性要求越来越高，在这种形势下，寻找一种具有优良的亲水性和耐久性的氨基硅油增效剂成为需要解决的问题。

发明内容
本发明的目的在于改善传统氨基硅油的亲水性，提供一种氨基硅油(乳液)耐久性亲水增效剂及其制备方法。本发明所提供的氨基硅油(乳液)耐久性亲水增效剂的结构式如式I所示
权利要求
1.式I所示的氨基硅油亲水增效剂
2.一种制备式I所示氨基硅油亲水增效剂的方法，包括下述步骤无氧条件下，使甲基含氢硅油和烯丙基化合物在钼催化剂作用下进行反应，得到所述氨基硅油亲水增效剂；其中，所述甲基含氢硅油的结构式为(CH3) 3SiO[ (CH3)2SiO]A[ (CH3)HSiO]BSi (CH3) 3，其中A彡0，B彡1且A+B = 1-20之间的整数；所述烯丙基化合物由下述a)-d)中任意一组物质组成a)烯丙基缩水甘油醚、端烯丙基端环氧基化合物A和烯丙基聚醚；其中，所述烯丙基缩水甘油醚的结构式为CH2 = CHCH2OCH2 (CHCH2)O ；所述端烯丙基端环氧基化合物A的结构式为CH2 = CHCH2O (C3H6O) P (C2H4O) QCH2 (CHCH2) 0， 其中P彡0，Q彡O且P+Q = 0-25之间的整数；所述烯丙基聚醚的结构式为CH2 = CHCH2O(C3H6O)m(C2H4O)n R，其中η > m彡0，m+n = 5-25 之间的整数，R 为-CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH2CH3 或-COCH3 ；b)所述端烯丙基端环氧基化合物A和所述烯丙基聚醚；c)所述烯丙基缩水甘油醚和端烯丙基端环氧基化合物B；所述端烯丙基端环氧基化合物B的结构式为CH2 = CHCH2O (C3H6O) P (C2H4O) QCH2 (CHCH2) 0， 其中Q > P彡O且P+Q = 5-25之间的整数；d)所述端烯丙基端环氧基化合物B。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述反应的反应温度为70-120°C，时间为 1-12小时；所述反应中，所述甲基含氢硅油中的Si-H与烯丙基化合物中的C = C的物质的量比为 1. O (1. 0-5. 0)，优选 1. O (1. 1-1. 6)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述钼催化剂为氯化钼的无水乙醇或异丙醇溶液、氯钼酸的异丙醇溶液以及二甲基硅氧烷和1，3_二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷钼络合物的混合物中的任意一种；所述钼催化剂的用量以氯化钼、氯钼酸或者钼络合物计为反应物总质量的lO-lOOppm，优选10-50ppm。
5.根据权利要求2-4中任一项所述定的方法，其特征在于所述制备方法中，亲水的环氧乙烷链段C2H4O占制备产物总质量的比例为20% -75%，并且环氧乙烷链段C2H4O占制备产物的质量分数大于环氧丙烷链段C3H6O ；具有反应性的环氧基团-(CHCH2)O占制备产物总质量的比例为-10%。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于所述方法还包括在反应结束后抽真空减压蒸馏的步骤。
7.权利要求1所述氨基硅油亲水增效剂在织物整理中的应用。
8.—种对织物进行整理的方法，包括下述步骤采用权利要求1所述氨基硅油亲水增效剂通过一浸一轧法对织物进行整理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述一浸一轧法对织物进行整理的条件为织物一浸一轧工作液，压力为2-5Kg/cm2，轧液率70-75% ；90_110°C下烘干60_120s、 140-160°C下焙烘 60-120s ；其中，所述工作液为1)所述氨基硅油亲水增效剂的水溶液，或2)氨基硅油和所述氨基硅油亲水增效剂的混合水溶液；所述工作液中氨基硅油亲水增效剂的质量浓度为 0. 05-10%。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述工作液为所述氨基硅油亲水增效剂的水溶液，所述方法还包括下述1)和/或2):1)对所述织物用氨基硅油进行前处理的步骤；2)对所述方法处理后的织物用氨基硅油进行后处理的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种氨基硅油耐久性亲水增效剂及其制备方法与应用。制备方法如下无氧条件下，使甲基含氢硅油、端烯丙基端环氧基化合物和烯丙基聚醚在铂催化剂作用下进行反应，得到所述氨基硅油耐久性亲水增效剂。本发明反应步骤简单，反应条件温和、简单易行。该氨基硅油耐久性亲水增效剂既可以单独在传统氨基硅油柔软整理前、后使用，也可以与传统氨基硅油乳液同浴使用，由于其具有优良的渗透、润湿和反应性，在很低用量的情况下，既可以完全保留传统氨基硅油的柔软和滑爽的手感，又可以赋予织物极好的亲水性，并且具有耐久性，与单独使用传统氨基硅油乳液整理后的织物不同的是，与本发明配合使用，经过整理后的织物可以不经过处理直接回修。
文档编号C07F7/18GK102505496SQ20111035536
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者曲鹏飞, 朱清峰, 李瀚宇 申请人:北京中纺化工股份有限公司