一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂及其制备方法，属纺织助剂技术 领域。
【背景技术】
[0002] 为了使纺织品和衣物手感柔软、色彩鲜艳，需要在纺织品生产和衣物家庭日用洗 涤过程中添加固色剂和柔软剂。在纺织品生产中，可以分别在固色工艺和柔软工艺实现两 个功能；但在家庭日常衣物洗涤中，需要经过一次洗涤达到两个目的，所以具有固色性能的 柔软剂应运而生。具有固色性能的柔软剂不仅可以应用到日常衣物洗涤配方中，还可以应 用到纺织品生产中，使固色柔软工艺代替固色工艺和柔软工艺，从而达到高效节能的目的。
[0003] 初期，市场上使用的是复合型固色柔软剂。董永春等（复合型固色柔软剂及其对 棉织物的整理.董永春，徐学忠.天津工业大学学报.2002(21)，4:12~16)采用阳离子 型聚胺类固色剂和三种不同种类的柔软剂制备了复合型固色柔软剂，三种不同种类的柔软 剂分别是非离子型聚硅氧烷类微乳液、非离子型聚乙烯乳液以及水性聚氨酯类化合物，用 于棉织物的固色和柔软一浴整理，认为固色柔软剂中的柔软组分对固色组分的固色作用并 没有产生很大影响。
[0004] 在复合型固色柔软剂的基础上，又开发出集固色与柔软为一体的环保型印染助 剂，其本身大分子量的聚合物及多官能团结构，将固色及柔软的组分嫁接在一起，避免了复 合型混合物久置分层和组分不稳定等弊端。段新峰（固色柔软剂RF.印染，2007, 22:37~ 40)研制出聚氨酯乳液，用于纯棉织物一浴固色和柔软整理，研宄结果表明其具有较好的皂 洗牢度和摩擦牢度，手感好，色变小，且节能节水。
[0005] 各类聚硅氧烷以及它们的组合物作为纺织品柔软剂是公知的。韩富等（有机硅柔 软剂.韩富，张高勇，王军.日用化学工业，2001 (2) : 38~42)概述了有机硅（聚硅氧烷）在 纺织品柔软剂整理方面的发展与现状。迈图（MOMENTIVE)公司在发明专利（W02009134364) 的技术背景中也介绍了全球聚硅氧烷柔软剂在各类纺织品中的应用。
[0006] 基于现有技术的具有固色性能的柔软剂，其主链是聚氨酯结构，其缺点是柔软性 能不佳，而聚硅氧烷柔软剂没有明确的固色性能。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是，针对作为纺织品柔软剂的聚硅氧烷没有固色特性的缺陷，本发 明提出一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂。
[0008] 实现本发明的技术方案是，一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，所述柔软剂是 具有通式结构DnM聚硅氧烷；
[0009]其中，D=SiY202/2;M=QSiY02/2;
[0010] Y代表相同的或不同的选自如下的基团：具有1-30个碳原子的烷基、芳基或烷芳 基，优选甲基或苯基，特别优选甲基；
[0011] Q代表相同的或不同的带有季铵盐官能团的有机基团；
[0012] n是1~200,优选5~100,特别优选10~50。
[0013] 所述Q基团是具有-R1-R2结构的基团，
[0014] 所述R1优选代表选自如下的相同的或不同的二价基团：
[0015] - (ch2) x-, - (ch2) 3-〇ch2ch(oh)ch2-；
[0016]所述R1 优选是：-(CH2)3-，- (CH2) 3-〇CH2CH(OH)CH2-;
[0017] 所述R2优选如下相同的或不同的的基团：-N+R3R4R5A、
[0018] 所述R3、R4、R5独立地代表氢或含有1-30个碳原子的一价带有官能团或取代基团 的烷基；
[0019] 所述A代表对季铵化的氨基团上的正电荷的相同或不同的抗衡离子，选自己知的 现有技术上可接受的酸HA，如有机酸或无机酸的阴离子，特别优选地选自乙酸、L-羟基乳 酸和芳香族羧酸的有机或无机的阴离子。
[0020] 本发明提供以常规方式通过八甲基环四硅氧烷04)平衡来制备本发明的 产品的一种方法，除了环状硅氧烷，为了能以一种控制的方式来设定平均改性度， a，《-二-SiOH-官能团的硅氧烷也可以被添加进该平衡混合物。
[0021] 本发明聚硅氧烷的制备方法包括以下步骤：
[0022] (1)用环氧烷氧基硅烷和仲胺反应，得到叔胺偶联剂，如果有叔胺偶联剂，可以省 略本步骤，直接进行下一步；
[0023] (2)在常规条件下，使叔胺偶联剂与环状硅氧烷或羟基硅油达到平衡；作为平衡 混合物，添加a，w_二-SiOH-官能团的硅氧烷；
[0024](3)季铵化得到相应的带有铵基的聚硅氧烷。
[0025] 所述环氧烷氧基硅烷是环氧烷基二烷氧基硅烷，优选环氧烷基甲基二甲氧基硅 烷，特别优选3-[(2, 3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷；
[0026] 所述叔胺偶联剂是叔胺烷基烷基二烷氧基硅烷，优选叔胺烷基甲基二甲氧基硅 烷，特别优选二甲胺丙基甲基二甲氧基硅烷；
[0027] 所述季铵化的试剂优选硫酸二烷基酯和卤代烷，特别优选硫酸二甲基酯、硫酸二 乙醋、氯甲烧、3 -氯-1，2-丙二醇。
[0028] 本发明进一步提供了本发明的化合物作为用于纺织物、非纺织物和/或由天然和 /或人造的原料组成的具有固色性能的柔软剂。
[0029] 优选用作具有固色性能的柔软剂的化合物具有通SDnM，其中n= 1-200。这类化 合物不仅具有足够高的聚硅氧烷特性而产生舒适的手感，而且还具有一定分子量，可以在 后续配制成稳定组合物使用。
[0030] 根据本发明使用的具有通式DnM的化合物的组合物中含量是基于整个组合物在 0. 5-99重量％之间，优选在3-70重量％之间，特别优选在5-50重量％之间。
[0031] 所述聚硅氧烷用于具有固色性能的柔软剂，所述柔软剂及含有柔软剂的配制物可 作为印染助剂用于纺织行业，还可应用于日常衣物洗涤。所述配制物包含5-50重量％的所 述聚硅氧烷。
[0032] 本发明的有益效果是，本发明具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，其侧链是带有季 铵盐和（或）叔胺酸盐的聚硅氧烷，侧链的季铵盐和（或）叔胺酸盐具有良好的固色功能， 主链的聚硅氧烷是性能非常优异的柔软剂，该聚硅氧烷手感好，具有较好的干、湿摩擦牢 度，皂洗牢度也较佳，配制成的组合物存放稳定。本发明提供了本发明的化合物作为用于纺 织物、非纺织物和/或由天然和/或人造的原料组成的具有固色性能的柔软剂。
[0033] 本发明适用于纺织物、非纺织物做具有固色性能的柔软剂。
【具体实施方式】
[0034] 实施例1:
[0035] 在2000ml的四口烧瓶中，将740g八甲基环四硅氧烷（D4)、76. 4g(0. 4mol)二甲胺 丙基甲基二甲氧基硅烷和碱性催化剂进行混合并且加热搅拌，滴加7. 2g水，加热到110°C 保温3h，降温到78°C，加入222g异丙醇，滴加22g(0. 2mol) 3-氯-1，2-丙二醇，在78~80°C 微沸反应2h，降温至50°C，加12g(0. 2mol)醋酸，将该混合物在80°C蒸馏出异丙醇，得到混 浊的高粘度的液体样品1，它由以下统计通式描述：
【主权项】
1. 一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，所述柔软剂是具有通式结构DnM的聚硅氧 烧； 其中，D=SiY202/2;M=QSiY02/2; Y代表相同的或不同的选自如下的基团：具有1-30个碳原子的烷基、芳基或烷芳基， 优选甲基或苯基，特别优选甲基； Q代表相同的或不同的带有季铵盐官能团的有机基团；n是1~200,优选5~100,特别优选10~50。
2. 根据权利要求1所述的一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，其特征在于，所述Q 基团是具有-R1-R2结构的基团， 所述Rl优选代表选自如下的相同的或不同的二价基团： -(CH2)x-,-(CH2)3-OCH2CH(OH)Ch2-； 所述Rl优选是：-(CH2) 3_，- (CH2) 3-〇CH2CH(OH)CH2-； 所述R2优选代表选自如下相同的或不同的的基团：-N+R3R4R5A_; 所述R3、R4、R5独立地代表氢或含有1-30个碳原子的一价带有官能团或取代基团的烷 基； 所述A代表对季铵化的氨基团上的正电荷的相同或不同的抗衡离子，选自酸HA，包括 有机酸或无机酸的阴离子，特别优选地选自乙酸、L-羟基乳酸和芳香族羧酸的有机酸或无 机酸的阴离子。
3. 根据权利要求1所述的一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，其特征在于，所述聚 硅氧烷的制备方法包括以下步骤： (1) 用环氧烷氧基硅烷和仲胺反应，得到叔胺偶联剂，如果有叔胺偶联剂，可以省略本 步骤，直接进行下一步； (2) 在常规条件下，使叔胺偶联剂与环状硅氧烷或羟基硅油达到平衡；作为平衡混合 物，添加a，w_二-SiOH-官能团的硅氧烷； (3) 季铵化得到相应的带有铵基的聚硅氧烷。
4. 根据权利要求3所述的一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，其特征在于， 所述环氧烷氧基硅烷是环氧烷基二烷氧基硅烷，优选环氧烷基甲基二甲氧基硅烷，特 别优选3-[(2, 3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷； 所述叔胺偶联剂是叔胺烷基烷基>烷氧基硅烷，优选叔胺烷基甲基> 甲氧基硅烷，特 别优选二甲胺丙基甲基二甲氧基硅烷； 所述季铵化的试剂优选硫酸二烷基酯和卤代烷，特别优选硫酸二甲基酯、硫酸二乙酯、 氯甲烧、3-氯-1，2-丙二醇。
5. 根据权利要求1所述的一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，其特征在于，所述聚 硅氧烷用于作具有固色性能的柔软剂，所述柔软剂及含有柔软剂的配制物可作为印染助剂 用于纺织行业，还可应用于日常衣物洗涤。
6. 根据权利要求5所述的一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，其特征在于，所述配 制物包含5-50重量％的所述聚硅氧烷。
【专利摘要】一种具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，所述柔软剂是具有通式结构DnM的聚硅氧烷；其中，D=SiY2O2/2；M=QSiYO2/2；Y 代表相同的或不同的选自如下的基团：具有1-30 个碳原子的烷基、芳基或烷芳基，优选甲基或苯基，特别优选甲基；Q 代表相同的或不同的带有季铵盐官能团的有机基团。本发明具有固色性能的聚硅氧烷柔软剂，其侧链是带有季铵盐和（或）叔胺酸盐的聚硅氧烷，侧链的季铵盐和（或）叔胺酸盐具有固色功能，主链的聚硅氧烷是性能非常优异的柔软剂，该聚硅氧烷手感好，具有较好的干、湿摩擦牢度，皂洗牢度也较佳，配制成的组合物存放稳定。本发明提供了用于纺织物、非纺织物的具有固色性能的柔软剂。
【IPC分类】C08G77-26, D06M15-643
【公开号】CN104761723
【申请号】CN201510165677
【发明人】王丰生, 黄志成
【申请人】南丰县大信科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月9日