专利名称：一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法
技术领域：
本发明属精细化工领域，涉及一种分子结构中含有位阻胺聚醚基的聚有机硅氧烷制备方法。
背景技术：
分子结构中同时连接有聚醚基团与氨基的一类聚硅氧烷，简称聚醚氨基硅。聚醚氨基硅，综合有亲水性聚醚基团以及氨烃基聚硅氧烷的多重优点，用于纤维 织物的后处理，不仅能提供织物理想的吸湿、抗静电性能，而且能赋予织物氨基硅所特有的柔软、丝滑感。另外，根据分子结构中聚二甲基硅氧烷链段与亲水性聚醚或聚醚氨基链段的质量比，聚醚氨基硅还可呈现水溶、自乳化、油溶等多种使用形态，从而使其可应用于不同领域。所以，聚醚氨基硅不仅是目前功能性聚有机硅氧烷领域的研究热点之一，而且在化纤织物的仿真整理、功能表面活性剂、生物医学材料、日用化学品以及医疗器械的抗静电清洗等方面有广泛应用。高位阻胺基聚硅氧烷是近年来出现另一类功能性聚硅氧烷，不仅柔软滑爽性能好，且有抗氧化、光稳定作用，故用于织物后处理，既能改善织物的耐晒性及白度，又能使处理后的织物具有低泛黄、吸湿、抗静电等特点。例如，CN1422297A利用含Si-H键的线性聚硅氧烷与线性α，ω-二羟基封端的聚硅氧烷以及含有位阻胺基的烷氧基硅烷(如2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氧丙基甲基二甲氧基硅烷、I, 2，2，6，6-五甲基-4-哌啶氧丙基甲基~■甲氧基娃烧等)在20 40° C进行反应，曾获得了一种交联结构的聚有机娃氧烧混合物，将其用于纤维材料、尤其是非织造物如聚酯或聚酰胺等的处理，可赋予织物耐久性柔软舒适手感。”55409524用4-丁氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶与侧链含有环氧基的聚二甲基硅氧烷在异戊醇溶剂中进行胺解开环反应，制得了一类侧链带有四甲基哌啶氨基的聚硅氧烷，织物经其整理后手感舒适，且黄变性低。而US2012/0178324A1以KOH做催化剂，将八甲基环四硅氧烷与聚甲基2，2，6，6-四甲基哌啶丙基硅氧烷进行开环聚合，则合成了一种羟基封端侧链悬挂有位阻胺基的聚硅氧烷，更重要的是该聚硅氧烷施于织物整理，不仅能赋予织物一种改进了的柔软性及不黄变性，而且还能提高织物的亲水性，将其制成涂层且有提高基材耐久性的效果。US4177186用干燥的三乙胺做酸捕获剂，再将二苯二氯硅烷与2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶进行反应，经分离、提纯后曾制得一种二苯基二(2，2，6，6-四甲基哌啶基)硅氧烷，据称，这种空间位阻胺基硅氧烷衍生物对有机聚合物不仅是一个很好的光稳定剂，而且能防止或延缓高分子材料(特别是烯烃聚合物)的光老化现象。而US005721297A则通过两步法来合成侧链含有2，2，6，6-四甲基哌啶基新颖结构的聚硅氧烷，该法第一步首先将1，2，2，6，6-五甲基-4-羟基哌啶与金属Na先进行反应制取五甲基哌啶醇钠，然后再将五甲基哌啶醇钠与烯丙基溴进行取代，制成1，2，2，6，6-五甲基-4-烯丙基哌啶中间体；第二步，将1，2，2，6，6-五甲基-4-烯丙基哌啶中间体与侧链含氢硅油再进行硅氢化加成，则合成出了一种侧链带有1，2，2，6，6-五甲基哌啶基的聚二甲基硅氧烷，将其用于聚合物基材处理，有光稳定效果。
目前，尽管文献中关于2，2，6，6-四甲基哌啶氨基聚硅氧烷的专利报道较多，但尚未见分子结构中同时含有位阻哌啶氨基与聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法及其应用方面的研究报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，该聚硅氧烷用作织物的整理剂，既能赋予织物良好的柔软吸湿与抗静电性能，又能改善织物的白度。为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案I)首先，在Pt催化剂作用下，将分子中含Si-H键的聚有机硅氧烷与烯丙基聚氧烷基环氧基醚在小分子极性有机溶剂中进行硅氢化加成反应，制备得到环氧聚醚基聚有机硅氧烷中间体；2)其次，将环氧聚醚基聚有机硅氧烷中间体与位阻胺进行氨解开环反应，然后再减压蒸除溶剂或低沸物，即可得到透明至略浑浊黏稠液体，即目标物位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷。所述含Si-H键的聚有机硅氧烷包括端基或侧链连接有Si-H键的聚二甲基硅氧烷或端基或侧链连接有Si-H键的脂肪族烷基或芳烷基取代的聚甲基硅氧烷，含Si-H键的聚有机硅氧烷结构如式(I)或式(II)所示
权利要求
1.一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于包括以下步骤 1)首先，在Pt催化剂作用下，将分子中含Si-H键的聚有机硅氧烷与烯丙基聚氧烷基环氧基醚在极性有机溶剂中进行硅氢化加成反应，制备得到环氧聚醚基聚有机硅氧烷中间体； 2)其次，将环氧聚醚基聚有机硅氧烷中间体与位阻胺进行氨解开环反应，然后再减压蒸除溶剂或低沸物，即可得到位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷。
2.根据权利要求I所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述含Si-H键的聚有机硅氧烷包括端基或侧链连接有Si-H键的聚二甲基硅氧烷或端基或侧链连接有Si-H键的脂肪族烷基或芳烷基取代的聚甲基硅氧烷，含Si-H键的聚有机硅氧烷结构如式(I)或式(II)所示
3.根据权利要求2所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述R优先选取甲基、乙基、辛基、十二烷基、十六烷基、十八烷基或2-苯乙基吨优先选取0-10，m2优先选取0-12。
4.根据权利要求I所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述含Si-H键的聚有机硅氧烷的平均分子量为1900-20000、Si-H键含量为O. 015-0. 10%。
5.根据权利要求I所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述烯丙基聚氧烷基环氧基醚的结构式为CH2=CHCH2O (C2H4O) a(C3H6O)bCH2CH(O) CH2，式中a与b的取值范围为O或正整数，a+b的取值范围为O或4-20，平均分子量为290-1000。
6.根据权利要求I所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述极性有机溶剂为分子量较小、沸点相对较低且与聚有机硅氧烷有良好相容性的醇、醇醚、酮、酯、砜、亚砜或酰胺类溶剂，极性有机溶剂用量为含Si-H键聚有机硅氧烷质量的0-100%。
7.根据权利要求I所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述极性有机溶剂包括乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、乙二醇甲醚醋酸酯、N, N- 二甲基甲酰胺或二甲基亚讽。
8.根据权利要求I所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述Pt催化剂为氯钼酸或含钼配合物，硅氢化加成反应中，聚有机硅氧烷中Si-H键与烯丙基聚氧烷基环氧基醚中C=C双键的摩尔比为1:1-1. 2，反应温度为70-140° C，反应时间为O.5_6h。
9.根据权利要求I所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述位阻胺为2，2，6，6-四甲基-4-氨基哌啶。
10.根据权利要求9所述一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，其特征在于所述氨解开环反应中，环氧聚醚基聚有机硅氧烷中间体中环氧基与2，2，6，6-四甲基-4-氨基哌啶的摩尔比为1:0. 5-1. 2，反应温度为50-100°C，反应时间为l_8h，减压蒸除溶剂或低沸物时体系的真空度为O. 01-0. 03MPa。
全文摘要
本发明公开了一种位阻胺聚醚基聚有机硅氧烷的制备方法，本发明首先将分子中含Si-H键的聚有机硅氧烷与烯丙基聚氧烷基环氧基醚在有机溶剂中进行硅氢化加成反应合成环氧聚醚基聚有机硅氧烷中间体，然后再将中间体与位阻胺2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶进行氨解开环，制得了一种分子结构中含有位阻胺聚醚基团的聚有机硅氧烷，本发明的聚有机硅氧烷可用于织物整理、日用化工等方面，能赋予织物良好的柔软吸湿性能、耐晒性能与白度。
文档编号D06M15/647GK102964602SQ201210493098
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者安秋凤, 肖波, 赵杰, 郝丽芬 申请人:陕西科技大学