专利名称：交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法
技术领域：
本发明涉及纺织整理剂领域，具体涉及一种采用二元酸酐和含氢硅油两步反应的交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法。
背景技术：
聚有机硅氧烷表面能低、界面性能优异、成膜性好，附着固化于纤维表面，有修饰、修复美化纤维观感和触感，改善其功能的作用，故常用作纺织后整理剂领域的柔软助剂。羧烃基聚硅氧烷(简称羧基硅)，用于纤维织物的后整理，不仅能改善织物的柔软性能和手感，而且能赋予织物一定的吸湿抗静电性能、良好的白度及抗污性能。然而，与市 场上通用的阳离子氨基硅整理剂相比，阴离子羧烃基聚硅氧烷的柔软性欠佳，且贮存过程易发生凝胶化；但羧基硅乳与阴离子树脂、助剂的同浴使用性好，而且使用过程不产生漂油或沉淀等现象；另外，将阴离子羧烃基聚硅氧烷与不同结构的阳离子氨基硅在溶液中进行氢键或静电自组装，还可构筑具有特殊油滑效应的聚硅氧烷超分子整理剂。这些特点均使羧基硅不仅在织物整理、涂料印花与树脂柔软整理、而且在特殊手感效应的功能后整理剂新品开发等方面表现出了巨大的潜在应用前景。利用硅氢化加成、官能团转化或结构修饰等反应可制备羧烃基聚硅氧烷，但从文献可见，羧烃基聚硅氧烷的应用却主要集中在蛋白纤维材料——皮革的柔软与防水处理等方面。如专利CN101153077A利用含氢硅油与链状多羟基烯基醚如1，I, I-三(羟甲基)丙烷单烯丙基醚等的硅氢化加成反应先合成侧链携带有多个羟基的聚硅氧烷，然后再用4-甲基六氢邻苯二甲酸酐对羟基进行官能团转化，曾制得了一种多羧基聚硅氧烷，可用于皮革的柔软与防水处理。而US6110230用八甲基环四硅氧烷与氨基硅烷的聚合反应先合成单或双胺基硅氧烷聚合物，然后再与琥珀酸酐反应，也获得了一种羧基改性聚硅氧烷，将其用油酸-吗啉乳化后用于皮革处理，据称该聚硅氧烷不仅能与皮革化学结合，而且能明显改善革纤维的柔软防水性。另外，US20050043479用侧链氨烃基聚硅氧烷与[2_(壬-8-烯基)]丁二酸酐等反应，则制得了含长链烯烃基与羧基的聚硅氧烷，用于皮革处理，可获得防水和加脂性能兼备的应用效果。而CN1089962A用α，ω - 丁二酸酐封端的聚二甲基硅氧烷与分子中含有羟基、氨基的氟代脂肪烃基单官能硫醇、胺或醇胺反应，则制得了一种端基或两端含全氟烷基/羧烃基的聚硅氧烷，用于皮革或其它纤维基材处理，能改善基材的柔软、防水、防油污等性能。但上述专利均未涉及羧烃基聚硅氧烷的进一步改性及其用于织物整理的报道，也未见以氨烃基/乙烯基双官能基聚硅氧烷作原料，将其与二元酸酐、含氢硅油等相继反应用于制备交联改性羧烃基聚硅氧烷的报道。
发明内容
本发明的目的在于公开一种交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，该方法制得的改性聚硅氧烷能明显改进或提高原有羧基硅的柔软性和弹性，可以用于织物后整理。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案首先将氨烃基/乙烯基聚硅氧烷与二元酸酐进行羧化反应制得羧烃基/乙烯基聚硅氧烷中间体，然后在Pt催化剂作用下，再将羧烃基/乙烯基聚硅氧烷中间体与含氢硅油以及羟基硅油进行交联反应，得透明黏稠液体，即交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷。所述氨烃基/乙烯基聚硅氧烷的结构如式(I)或式(II)所示
权利要求
1.交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于包括以下步骤 首先将氨烃基/乙烯基聚硅氧烷与二元酸酐进行羧化反应制得羧烃基/乙烯基聚硅氧烷中间体，然后在Pt催化剂作用下，再将羧烃基/乙烯基聚硅氧烷中间体与含氢硅油以及羟基硅油进行交联反应，得透明黏稠液体，即交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷。
2.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述氨烃基/乙烯基聚硅氧烷的结构如式(I)或式(II)所示
3.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述氨烃基/乙烯基聚硅氧烷优先选取侧链或端基链节中连有一个伯氨基或仲氨基的氨烃基/乙烯基聚硅氧烷。
4.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述氨烃基/乙烯基聚硅氧烷为Y-氨丙基/乙烯基聚硅氧烷、Y-环己氨基丙基/乙烯基聚娃氧烧、N-甲基-Y _氛丙基/乙稀基聚娃氧烧、N-苯基-氛丙基/乙稀基聚娃氧烧或N，N- 二甲基-Y -氨丙基-Y -氨丙基/乙烯基聚硅氧烷，所述氨烃基/乙烯基聚硅氧烷的运动黏度为IOO-IOOOmPa · S，氨值为O. 1-0. 3mmol/g,乙烯基含量为O. 1-0. 2mmol/g。
5.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述二元酸酐包括脂肪族二元酸酐或芳香族二元酸酐，脂肪族二元酸酐为马来酸酐、琥珀酸酐或亚甲基丁二酸酐，芳香族二元酸酐为邻苯二甲酸酐。
6.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述羧化反应中，氨烃基/乙烯基聚硅氧烷分子中伯氨基或仲氨基与二元酸酐的摩尔比为I 1-1. 06，反应温度为70-125。C，反应时间为30min。
7.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述含氢娃油包括侧链含氢娃油或端含氢娃油，运动黏度为100-450mPa · S、Si-H键含量为·O.02-0. 16%，用量为羧烃基/乙烯基聚硅氧烷中间体质量的5-20%。
8.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述羟基硅油选取线性端羟基硅油，运动黏度为(8. 0-100) X 104mPa *s，用量为羧烃基/乙烯基聚硅氧烷中间体质量的3-5%。
9.根据权利要求I所述交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于所述交联反应中，Pt催化剂为氯钼酸，反应温度为70-90° C，反应时间为30-60min。
全文摘要
本发明公开了交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷的制备方法，本发明首先将氨烃基/乙烯基聚硅氧烷与二元酸酐先进行羧化反应制得羧烃基/乙烯基聚硅氧烷中间体，然后，再在Pt催化剂作用下，将中间体与含氢硅油以及羟基硅油进行交联反应，即可获得交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷。本发明制备的交联改性弹性羧烃基聚硅氧烷，可用于织物整理，既能改善纤维织物的柔软弹性与手感，又能赋予织物一定的吸湿抗静电等性能。
文档编号C08G77/26GK102718980SQ20121021565
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者安秋凤, 郝丽芬, 雷宁 申请人:陕西科技大学