N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备及用途
【专利摘要】本发明公开了一种N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备及用途；该N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂结构式如式(Ⅰ)所示：以四甲基氢氧化铵为催化剂，上述N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂与八甲基环四硅烷本体聚合可得N-甲基哌嗪基聚硅氧烷，进一步经乳化剂乳化制得的N-甲基哌嗪基聚硅氧烷乳液可用于制备织物柔软整理剂。本发明提供了新型结构的硅烷偶联剂，以其为原料合成的N-甲基哌嗪基聚硅氧烷，处理的织物及制品与市场上普遍使用的氨乙基氨丙基聚硅氧烷相比具有不同的性能和手感风格，可满足市场高档化、多样化的需要，是纤维制品高附加值化、高功能化不可缺少的原料。
【专利说明】N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备及用途
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机硅精细化学品领域，具体涉及一种N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备及用途。
【背景技术】
[0002]目前市场上的纺织柔软剂基本是两类，一类是氨乙基氨丙基聚硅氧烷，一类是氨基聚醚嵌段硅油，均用于纺织后整理，是棉、麻、丝绸、毛纺品等天然纤维及聚酯、尼龙、聚丙烯腈等合成纤维的最重要的柔软剂，起柔软、滑爽、蓬松等功效。
[0003]其中，氨乙基氨丙基聚硅氧烷是目前消耗量最大的纺织助剂，被称为柔软剂之王。经其处理的织物柔软、滑爽、蓬松、抗皱等，它是由N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷偶联剂(即KBM-602)与八甲基环四硅烷(即D4)本体聚合形成，由于它的侧链上含有2个氨基，故而柔软，但也存在下列缺点:
[0004]①在光、热的作用下，易泛黄；
[0005]②天然纤维失去亲水性，影响服用效果；
[0006]③回弹性、平滑性和耐洗性不能满足需要。
[0007]目前市场上的氨基聚醚嵌段硅油可以避免上述氨乙基氨丙基聚硅氧烷的绝大部分缺陷和不足，但回弹性、耐洗性、蓬松感等无法满足特殊织物的多层次功能化的高要求。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备及用途。本发明提供了一种新型结构的硅烷偶联剂，以其为原料合成的N-甲基哌嗪基聚硅氧烷，处理的织物及制品与市场上普遍使用的氨乙基氨丙基聚硅氧烷和氨基聚醚嵌段硅油相比具有不同的性能和手感风格，可满足市场高档化、多样化的需要，是纤维制品高附加值化、高功能化不可缺少的原料。此外本发明的N-甲基哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷偶联剂还可用于聚合物改性剂、脱模剂、涂料添加剂、光亮剂及化妆品添加剂等。
[0009]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0010]第一方面，本发明涉及一种N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂，其结构式如式(I )所示:
[0011].
【权利要求】
1.一种N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂，其特征在于，其结构式如式(I )所示:
2.一种如权利要求1所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，N-甲基哌嗪和氯丙基甲基二甲氧基硅烷反应，得N-甲基哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，即所述N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂。
3.如权利要求2所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，所述N-甲基哌嗪和氯丙基甲基二甲氧基硅烷的重量比为54~64: 36~46。
4.如权利要求2所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，所述反应温度为110~115°C，反应时间为200~240min，反应压力为常压。
5.一种如权利要求1所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的用途，其特征在于，所述N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂用于制备织物柔软整理剂、聚合物改性剂、脱模剂、涂料添加剂、光亮剂或化妆品添加剂。
6.如权利要求5所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的用途，其特征在于，所述N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂与八甲基环四硅烷本体聚合反应生成N-甲基哌嗪基聚硅氧烷，所述N-甲基哌嗪基聚硅氧烷乳化制得的N-甲基哌嗪基聚硅氧烷乳液即织物柔软整理剂。
7.如权利要求6所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的用途，其特征在于，所述N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂与八甲基环四硅烷的重量比为3.5~5: 95~96.5。
8.如权利要求6或7所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂的用途，其特征在于，所述本体聚合反应是以四甲基氢氧化铵为催化剂，反应温度为100~105°C，反应时间为8~9h，反应压力为常压。
9.一种N-甲基哌嗪基聚硅氧烷，其特征在于，其结构式如式(II )所示:
10.如权利要求9所述的N-甲基哌嗪基聚硅氧烷，其特征在于，所述N-甲基哌嗪基聚硅氧烷是以四甲基氢氧化铵为催化剂，由如权利要求1所述的N-甲基哌嗪基硅烷偶联剂与八甲基环四硅烷本体聚合反应而得。
【文档编号】D06M15/643GK103483371SQ201310446824
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】陈敬然, 陈潇濛, 王建伟 申请人:上海硅普化学品有限公司