一种亲水弹性硅油及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及纺织品技术领域，具体涉及一种亲水弹性硅油及其制备方法与应用。


背景技术：

2.氨基硅油可以看成是二甲基硅油分子中的部分甲基被氨烃基取代后的产物，目前在纺织、化工、医药、日化、涂料等行业应用比较广泛。氨基硅油亦有“超级柔软剂”之称，因此，目前在棉、麻、丝、毛等天然纤维与涤纶、腈纶、锦纶等合成纤维的柔软整理中也有着广泛的应用。
3.其中以各种氨基改性硅油与部分三元共聚嵌段硅油制备出的乳液为主要的柔软剂被广泛应用于棉布、涤纶布等各种纺织品的后整理加工，经其整理后的织物具有丝滑、柔软、骨感和舒适等各种性能，且被人们所认可。但是仍存在不足之处表现如下：经上述柔软剂整理后的织物亲水性能与弹力不足，导致做成的织物成品不能吸湿排汗，穿着起来不够干爽舒服，且无回弹性能导致成品容易被撕破，同时织物经上述柔软剂整理后的软滑度和蓬松度前后变化不大，从而不能满足人们目前对织物成品所需要的手感，另外，氨基改性硅油与部分三元共聚嵌段硅油制备出来的乳液稳定性较差，一定程度影响到以其为主要组成的柔软剂整理后的织物的黄变、颜色色光深浅和水牢度。
4.为了克服传统氨基硅油与部分三元共聚嵌段硅油以上缺点，人们通过各种思路改进与调节其性能，虽说稳定性有了一定的提高，但手感还是有所欠缺。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是通过调整三元共聚嵌段的接枝方法，制备出一种既亲水又具有弹性的硅油。
6.本发明所述亲水弹性硅油，其主要结构通式如下：其中，a为ch2cho，b为ch2ch2o，a，b，x，y，z为整数，且3≤a≤5，6≤b≤8，2≤x≤4，2≤y≤4，2≤z≤4。
7.所述亲水弹性硅油的制备方法包括如下步骤，各成分用量一质量计算:步骤s1，在反应容器中加入100份二甲基环硅氧烷或八甲基环四硅氧烷，3份含氢双封头，开动搅拌，慢慢加入7份催化剂，在30
‑
40℃，保温5
‑
6h后，得到端氢硅油。
8.步骤s2，在反应容器中加入步骤s1所制得的端含氢硅油70
‑
80份，加入50
‑
60份烯丙基聚醚，加入0.08
‑
0.1催化剂，升温到80
‑
82℃，反应7
‑
8小时后出料，得到端环氧聚醚硅油。
9.步骤s3，在反应容器中加入步骤s2所制得的端环氧聚醚硅油80
‑
100份，弹性聚醚5
‑
20份，异丙醇100
‑
120份，在80
‑
82℃下进行回流反应8
‑
16h，最后加压脱除30
‑
40份异丙
醇，得到亲水弹性硅油。
10.进一步的，所述步骤s1的催化剂为浓硫酸。
11.进一步的，所述步骤s2的催化剂为氯铂酸。
12.进一步的，所述步骤s2的烯丙基聚醚分子量为500
‑
1000。
13.进一步的，所述步骤s3的弹性聚醚分子量为400
‑
500。
14.本发明还提供了上述技术方案所述的亲水弹性硅油或者由上述技术方案所述的制备方法制备得到的亲水弹性硅油在针织面料的整理工艺领域中的应用。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过调整三元共聚嵌段的接枝方法来获得既亲水又具有弹性的硅油，由于此方案是在硅氧骨架基础上进行了氨基与弹性聚醚嵌段共聚，共聚过程中氨基与聚醚形成网状结构，使得整个聚硅氧烷能牢固地锚固在织物表面，既保持聚硅氧烷原有的柔软丝滑性，又带有亲水性，同时还具有q弹性，使得三者兼备，突破了有机柔软剂的一个新的里程碑，同时也是未来发展方向的趋势。
16.（2）本发明在制备方法的合成端环氧聚醚硅油过程中，既能够把握端环氧硅油的聚合度，使得分子量刚好达到能接上弹性聚醚的最佳链节，又能充分完全提高端环氧与弹性聚醚的接枝率，从而使得亲水弹性硅油整理后的织物的手感丰富，而且由于织物带有亲水性与q弹得舒适感，进而使得其织物成品具有很好的吸湿排汗，穿着起来干爽舒服，而且不易被撕破。
17.（3）本发明制备的亲水弹性硅油，与市场上生产的亲水弹性硅油相比，不仅耐高温，耐碱，耐电解质且无破乳分层现象，乳化性能好等优点，同时，其整理后的织物具有优异的弹性、良好的亲水性、优异的稳定性等优点，且低黄变、对颜色色光深浅影响不大、对牢度影响不大，具有优异的软滑蓬松手感。
附图说明
18.为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
19.图1是本发明的亲水弹性硅油的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
20.以下结合具体实施案例对本发明进一步描述，但发明的保护范围并不仅限于此。
21.本发明的总体思路为：先将二甲基环硅氧烷或八甲基环四硅氧烷与含氢双封头在浓硫酸催化下进行反应，制得端氢基聚硅氧烷，然后用制得的端含氢硅油与烯丙基聚氧烯环氧基醚在氯铂酸催化剂下发生硅氢加成反应，生成端环氧聚醚硅油，最后通过端环氧聚醚硅油与弹性聚醚化合物发生聚合，反应如下：（1）（2）
（3）其中a：，b：如图1所示，本发明的具体反应步骤如下：a、在250ml四口烧瓶中加入100g二甲基环硅氧烷或八甲基环四硅氧烷，加入3g含氢双封头，开动搅拌，慢慢加入7g浓硫酸作为催化剂，在30
‑
40℃下，保温5
‑
6h后，得到端含氢硅油。
22.b、在250ml四口烧瓶中加入上述端含氢硅油：70
‑
80g，然后加入50
‑
60g烯丙基环氧基聚醚，再加入0.08
‑
0.1g氯铂酸作为催化剂，升温到80
‑
82℃，反应7
‑
8h，得到端环氧聚醚硅油。
23.c、在500ml四口烧瓶中加入上述制得的端环氧聚醚硅油80
‑
100g，弹性聚醚：5
‑
20g，异丙醇：100
‑
120g，在80
‑
82℃下进行回流反应8
‑
16h，最后减压脱除30
‑
40g异丙醇，得到亲水弹性硅油。
24.其中，烯丙基环氧基聚醚分子量为500
‑
1000。
25.其中，弹性聚醚分子量为400
‑
500。
26.所述亲水弹性硅油应用于以下织物的整理工艺：1、织物的整理工艺采用的亲水弹性硅油乳液配方：本发明制备的亲水弹性硅油
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40份乳化剂
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8份冰醋酸
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4份水
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48份其中，所有的份数都是质量分数，所用的织物为针织50s/1精梳长绒棉棉双面。
27.2、织物的整理工艺的流程：浸轧工作液（亲水弹性硅油乳液0
‑
50g/l，轧液率75％
‑
85%）
→
预烘焙烘（130
‑
190℃
×
100s）
→
回潮1h
→
产品评价测试。
28.3、产品评价测试：（1）手感评价：用手触摸法评定，采用1～5分评判法，1分最差，5分最好，5人同时评定，取平均值，评价包含内容：软滑度、蓬松度所使用的亲水弹性硅油软滑度蓬松度空白1级1级本发明制备的亲水弹性硅油4
‑
5级4
‑
5级a公司生产的亲水弹性硅油3
‑
4级4
‑
5级b公司生产的亲水弹性硅油4
‑
5级3
‑
4级由上表可知道，通过对比不同亲水弹性硅油整理后的织物，本发明制备的亲水弹
性硅油整理后织物的软滑度与蓬松度均优于市场上a、b公司生产的亲水弹性硅油。
29.（2）测试不同用量亲水弹性硅油对干湿摩擦牢度影响类型干摩擦湿摩擦空白4
‑
5级2
‑
3级5g/l4
‑
5级2
‑
3级10g/l4
‑
5级2
‑
3级20g/l4
‑
5级2
‑
3级30g/l4
‑
5级2
‑
3级40g/l4
‑
5级2
‑
3级50g/l4
‑
5级2
‑
3级由上表可知道，对比不同用量亲水弹性硅油整理后织物的干摩擦与湿摩擦，本发明制备的亲水弹性硅油整理对织物的干摩擦与湿摩擦影响不大。
30.（3）测试不同用量对黄变影响情况a.不同用量对白度值影响情况（纯棉漂白布）用量原布5g/l10g/l30g/l50g/l白度值82.282.081.881.881.4b.不同用量对白度值影响情况（纯棉荧光增白布）用量原布5g/l10g/l30g/l50g/l白度值135.0134.0133.8133.5132.0由上面表格可知，随着亲水弹力硅油用量增加，织物的白度值有一定的影响，但在可接受范围。
31.（4）测试不同用量对颜色情况影响 （黑色布）用量原布5g/l10g/l20g/l30g/l40g/l50g/lde值0.310.220.170.100.140.120.16 人眼看和电脑测试情况可知，本发明制备的亲水弹性硅油整理对织物的颜色影响不大。
32.（5）测试不同用量整理后对牢度影响泡水牢度：5g/l 洗衣粉 98度*10min用量原布5g/l10g/l20g/l30g/l40g/l50g/l泡水牢度3
‑
3.5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级由上表可知道，与原布泡水牢度对比，亲水弹性硅油整理对织物的牢度影响不大。
33.（6）测试不同用量，不同颜色整理后对牢度影响 泡水牢度：5g/l 洗衣粉 98度*10min；颜色：大红色、翠蓝色a.不同颜色织物整理后对牢度影响情况（大红色）用量原布5g/l10g/l20g/l30g/l40g/l50g/l泡水牢度3
‑
3.5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级b.不同颜色织物整理后对牢度影响（翠蓝色）用量原布5g/l10g/l20g/l30g/l40g/l50g/l泡水牢度3
‑
3.5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级4
‑
5级
由上面两个表格可知道，对比原布泡水牢度，本发明制备的亲水弹性硅油整理后对不同颜色的织物牢度影响不大。
34.（7）测试不同用量整理后对弹力影响用量原布5g/l10g/l30g/l50g/l回弹率%17.3%25.4%27.6%30%31.6%由上面表格可知道，与原布回弹性情况对比，单独使用本发明制备的亲水弹性硅油可有效提高回弹性，用量超过一定时回弹率变化不大。
35.（8）测试不同品牌硅油、不同用量整理后对弹力影响由上面表格可知道，通过不同亲水弹性硅油整理的对比，本发明制备的亲水弹性硅油整理后的织物回弹率在不同用量均优于市场上a、b公司生产的亲水弹性硅油。
36.（9）测试不同品牌硅油、不同用量整理后对亲水影响由上面表格可知道，通过不同亲水弹性硅油整理的对比，本发明制备的亲水弹性硅油整理后的织物亲水性在不同用量均优于市场上a、b公司生产的亲水弹性硅油。
37.（10）测试不同品牌硅油的稳定性。
样品离心稳定性耐高温稳定性（100℃）耐碱性稳定性（g/l）耐电解质稳定性耐酸稳定性本发明制备的亲水弹性硅油okok3gokoka公司生产的亲水弹性硅油okoknookoka公司生产的亲水弹性硅油oknonookok
38.由上面表格可知道，通过不同亲水弹性硅油整理的对比，本发明制备的亲水弹性硅油整理后的织物稳定性均优于市场上a、b公司生产的亲水弹性硅油。
39.因此，由上述的亲水弹性硅油整理工艺的产品评价测试可以看出，本发明制备的亲水弹性硅油整理后的织物具有优异的弹性、良好的亲水性、优异的稳定性等优点，且低黄
变、对颜色色光深浅影响不大、对牢度影响不大，具有优异的丝滑蓬松手感。
40.以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。