一种全氟烷基改性氨基硅油的制备方法与流程

文档序号:12400753阅读:272来源:国知局

本发明属于有机硅油织物整理技术领域,涉及一种全氟烷基改性氨基硅油,特别是一种全氟烷基改性氨基硅油的制备方法。



背景技术:

氨基硅油是有机硅油中的一个重要品种,利用氨基硅油中的氨基与环氧基团、异氰酸基团等不饱和基团之间进行的加成反应、与羧酸及其衍生物之间进行的缩合反应,大量用作树脂、涂料的重要改性剂;另一方面,利用氨基硅油对合成纤维和天然纤维优异的吸附性、相容性和易乳化性,用作织物柔软整理剂、抛光剂及个人保护用品。到目前为止,氨基硅油已广泛应用于化工、环保、皮革、日化特别是纺织印染等各个行业。

纺织印染行业的织物整理最重要的一类助剂是氨基硅油。氨基硅油吸附量大、成膜性好、与纤维结合牢度强,氨基硅油整理织物后、增强织物抗撕裂强度和回弹性、降低织物表面的摩擦系数、使织物具有滑爽感、赋予织物柔软平滑的良好手感;除了显示优良的柔软性外,还可以赋予织物憎水性;氨基硅油复配性极佳,与绝大多数有机柔软剂和其他纺织助剂相容;无毒无害,对人体和环境友好。

氨基硅油作为织物整理的助剂,其所含的氨基容易被氧化,会使整理后的白色或浅色织物泛黄。针对这个问题,现在主要通过两种方法解决:1)仲氨基改性法:在氨基硅油结构中引入高位阻的仲胺基团,增大胺基氧化分解所需的能量,从而使其达到抗黄变的性能;2)叔氨基改性法:接入相对于伯胺,仲胺更稳定的叔胺基团,使其不容易氧化。

但是,这两种方法在提高织物耐黄变的同时,会造成织物整理效果下降,且手感、去污性等方面性能明显降低。所以,对于本领域内的技术人员,还有待研发出一种能够克服传统氨基硅油黄变性的全氟烷基改性氨基硅油及其制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种全氟烷基改性氨基硅油的制备方法,该制备方法简单便捷,且制备的全氟烷基改性氨基硅油具有能够克服整理后的白色或浅色织物泛黄的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:

一种全氟烷基改性氨基硅油的制备方法,其特征在于,合成含氟烷基前驱体,将筛选出的含氟烷基前驱体与氨基硅油加成出具有桥基结构的含氟烷基改性氨基硅油,在氨基硅油分子结构中引入长链含氟烷基,包括以下步骤:

(1)通过在二甲苯中将全氟烷基乙醇与有机酸进行酯化反应,制得全氟烷基乙醇有机酸酯;

(2)全氟烷基乙醇有机酸酯与氨基硅油侧链上的伯氨基发生加成反应,制得全氟烷基改性氨基硅油。

利用长链含氟烷基对氨基的有效屏蔽,不仅解决氨基的氧化问题,同时使含氟烷基改性氨基硅油表现出卓越的低表面张力、防水、防油、化学稳定性、耐候性、耐腐蚀性和抗氧化性等氟元素的优良性能,充分发挥氟硅元素功能的协同作用,使含氟烷基改性氨基硅油兼具硅织物整理剂和氟织物整理剂的优点,具有更完善的织物整理性能,可用于高级绸缎服装、室装饰品、各种家庭和办公用品等更广范围、更高档次的织物整理。

在上述全氟烷基改性氨基硅油的制备方法中,所述的全氟烷基乙醇为全氟己基乙醇或全氟庚基乙醇或全氟辛基乙醇。

在上述全氟烷基改性氨基硅油的制备方法中,所述的有机酸选取的材料为衣康酸。

在上述全氟烷基改性氨基硅油的制备方法中,所述的步骤(1)中,全氟烷基乙醇有机酸酯的备制包含以下步骤:

A、向三口烧瓶中添加280-320ml的苯或甲苯或二甲苯三溶液;

B、加入全氟烷基乙醇、衣康酸、对苯二酚或对甲氧基苯酚或苯醌;

C、在氮气保护下搅拌加热至80-110℃,反应10-12h停止反应;

D、冷却、过滤,得到清亮淡红色滤液、旋转蒸发溶剂苯,得粗产物;

E、粗产物中加对苯二酚或对甲氧基苯酚或苯醌,减压蒸馏,得无色透明全氟庚基乙醇衣康酸酯。

在上述全氟烷基改性氨基硅油的制备方法中,所述的步骤(2)中,全氟烷基改性氨基硅油的备制包含以下步骤:

a、向三口烧瓶中添加70-90ml的丙酮;

b、在氮气保护下,下依次加入氨基硅油和全氟庚基乙醇衣康酸酯,升温至50-60℃,反应2-3h后除溶剂,得到全氟烷基改性氨基硅油。

在上述全氟烷基改性氨基硅油的制备方法中,所述的全氟烷基改性氨基硅油的氟含量(质量分数)为6-25%。

在上述全氟烷基改性氨基硅油的制备方法中,所述的全氟烷基改性氨基硅油应用于棉织物整理。

与现有技术相比,本全氟烷基改性氨基硅油的制备方法具有以下优点:该制备方法简单便捷,利用长链含氟烷基对氨基的有效屏蔽,不仅解决氨基的氧化问题,同时使含氟烷基改性氨基硅油表现出卓越的低表面张力、防水、防油、化学稳定性、耐候性、耐腐蚀性和抗氧化性等氟元素的优良性能。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

一种全氟烷基改性氨基硅油的制备方法,合成含氟烷基前驱体,将筛选出的含氟烷基前驱体与氨基硅油加成出具有桥基结构的含氟烷基改性氨基硅油,在氨基硅油分子结构中引入长链含氟烷基,包括以下步骤:

(1)通过在二甲苯中将全氟烷基乙醇与有机酸进行酯化反应,制得全氟烷基乙醇有机酸酯,其中,全氟烷基乙醇为全氟己基乙醇或全氟庚基乙醇或全氟辛基乙醇,有机酸选取的材料为丙烯酸或甲基丙烯酸或衣康酸;

(2)全氟烷基乙醇有机酸酯与氨基硅油侧链上的伯氨基发生加成反应,制得全氟烷基改性氨基硅油,全氟烷基改性氨基硅油的氟含量(质量分数)为6-25%,全氟烷基改性氨基硅油应用于棉织物整理。

步骤(1)中,全氟烷基乙醇有机酸酯的备制包含以下步骤:

A、向三口烧瓶中添加280-320ml的苯或甲苯或二甲苯三溶液;

B、加入全氟烷基乙醇、有机酸、对苯二酚或对甲氧基苯酚或苯醌;

C、在氮气保护下搅拌加热至80-110℃,反应10-12h停止反应;

D、冷却、过滤,得到清亮淡红色滤液、旋转蒸发溶剂苯,得粗产物;

E、粗产物中加对苯二酚或对甲氧基苯酚或苯醌,减压蒸馏,得无色透明全氟庚基乙醇衣康酸酯。

步骤(2)中,全氟烷基改性氨基硅油的备制包含以下步骤:

a、向三口烧瓶中添加70-90ml的丙酮;

b、在氮气保护下,下依次加入氨基硅油和全氟庚基乙醇衣康酸酯,升温至50-60℃,反应2-3h后除溶剂,得到全氟烷基改性氨基硅油。

利用长链含氟烷基对氨基的有效屏蔽,不仅解决氨基的氧化问题,同时使含氟烷基改性氨基硅油表现出卓越的低表面张力、防水、防油、化学稳定性、耐候性、耐腐蚀性和抗氧化性等氟元素的优良性能,充分发挥氟硅元素功能的协同作用,使含氟烷基改性氨基硅油兼具硅织物整理剂和氟织物整理剂的优点,具有更完善的织物整理性能,可用于高级绸缎服装、室装饰品、各种家庭和办公用品等更广范围、更高档次的织物整理。

实施例一

在装有电磁搅拌、分水器、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,加入衣康酸22g、全氟庚基乙醇123g、对苯二酚2.5g、对甲苯磺酸4g,300ml苯;氮气保护下搅拌加热至85℃,反应12h至不再有水生成、停止反应;冷却、过滤、得到清亮淡红色滤液、旋转蒸发溶剂苯,得粗产物;粗产物中加1g对苯二酚,减压蒸馏,得无色透明全氟庚基乙醇衣康酸酯。

在配备有回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,加入80ml丙酮,在氮气保护下依次加入13g氨基硅油和5g全氟庚基乙醇衣康酸酯,升温至55℃,反应2h后除溶剂,得到全氟烷基改性氨基硅油。

实施例二

在装有电磁搅拌、分水器、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,加入衣康酸30g、全氟庚基乙醇123g、对甲氧基苯酚2g、浓硫酸2g,300ml甲苯;氮气保护下搅拌加热至100℃,反应10h至不再有水生成、停止反应;冷却、过滤、得到清亮淡红色滤液、旋转蒸发溶剂苯,得粗产物;粗产物中加1g对甲氧基苯酚,减压蒸馏,得无色透明全氟庚基乙醇衣康酸酯。

在配备有回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,加入80ml丙酮,在氮气保护下依次加入13g氨基硅油和5g全氟庚基乙醇衣康酸酯,升温至55℃,反应2h后除溶剂,得到全氟烷基改性氨基硅油。

实施例三

在装有电磁搅拌、分水器、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,加入衣康酸20g、全氟庚基乙醇107g、苯醌2.1g、对甲苯磺酸3g,300ml二甲苯;搅拌加热至105℃,反应10h至不再有水生成、停止反应;冷却、过滤、得到清亮淡红色滤液、旋转蒸发溶剂二甲苯,得粗产物;粗产物中加1g苯醌,减压蒸馏,得无色透明全氟庚基乙醇衣康酸酯。

在配备有回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,加入80ml丙酮,在氮气保护下依次加入13g氨基硅油和5g全氟庚基乙醇衣康酸酯,升温至55℃,反应2h后除溶剂,得到全氟烷基改性氨基硅油。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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