一种防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料、制备方法及应用与流程

本申请涉及高分子材料领域，具体地涉及一种防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料、制备方法及应用。

背景技术：

1、牛仔织物是现在市面上最常用、最受欢迎的面料之一，牛仔织物或多或少都含有一定的氨纶，使得牛仔织物具有优异的弹性，而弹性也是影响牛仔织物穿着舒适度的重要因素。弹性牛仔产品在制衣和水洗的加工环节中，经常会发生失弹现象，使得牛仔产品变形，甚至影响人们穿着的舒适度。防止牛仔布料的失弹成为牛仔行业亟须解决的问题。

2、牛仔布料的失弹，通常受到以下几个方面的影响：其一是牛仔产品使用机洗，机洗的转速过快，作用在牛仔产品上的机械作用力过大，会导致牛仔面料失弹；第二个方面是一般弹力丝的牛仔织物烘干温度要求低于60℃，过高的温度会损伤弹力；第三个方面是缝纫环节，在牛仔布料缝制成为牛仔产品的过程中，缝纫使用针头的粗细以及缝纫工艺会导致氨纶面料的断弹，出现起泡和变形；第四个方面是使用柔软剂，不同的助剂厂家对柔软剂、硅油的配比不同，有的柔软剂、硅油对牛仔织物的弹力有一定的损伤，尤其是使用那些含有大量乳化剂的柔软剂产品，虽然能赋予面料优异的滑度，但此类柔软剂在牛仔布料的使用过程中容易发生溶胀，更容易引起牛仔织物的失弹。

技术实现思路

1、本申请的一个目的在于提供一种用于防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料；

2、本申请的另一个目的在于提供一种用于防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料的制备方法；

3、本申请的第三个目的在于提供一种牛仔织物的浸轧工作液，能够减少牛仔织物的弹性损失。

4、为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：提供一种防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料，其结构通式为：

5、

6、其中a，b，c，x，m，n均为整数，且2≤a≤3，6≤b≤8，4≤c≤7，m＝2，330≤n≤360，2≤x≤3。

7、本申请还提供一种防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料的制备方法，包括以下步骤：

8、s1：由甲苯二异氰酸酯和丙三醇聚氧乙烯醚在催化剂催化下发生反应，得到预聚体，所述催化剂为叔胺类催化剂；

9、s2：由含氢硅油、烯丙醇环氧封端聚氧丁烯聚氧乙烯醚和烯丙基醇醚羧酸反应得到中间体ⅰ，所述中间体ⅰ与n,n-二甲基-1,3-丙二胺反应得到中间体ⅱ；

10、s3：将所述预聚体与所述中间体ⅱ在溶剂中反应，得到一种能防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料。

11、作为一种优选，所述预聚体的结构式为：

12、其中x为整数，且2≤x≤3；

13、所述中间体ⅰ的结构式为：

14、

15、其中a，b，c，m，n均为整数，且2≤a≤3，6≤b≤8，4≤c≤7，m＝2，330≤n≤360；

16、所述中间体ⅱ的结构式为：

17、

18、其中a，b，c，m，n均为整数，且2≤a≤3，6≤b≤8，4≤c≤7，m＝2，330≤n≤360；

19、所述步骤s3中制备得到的所述防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料的结构式为：

20、

21、其中a，b，c，x，m，n均为整数，且2≤a≤3，6≤b≤8，4≤c≤7，m＝2，330≤n≤360，2≤x≤3。

22、作为另一种优选，所述丙三醇聚氧乙烯醚的数均分子量为450～550。

23、作为另一种优选，所述含氢硅油的数均分子量为20000～30000，且其分子结构中的端部及侧链中均含有硅氢键。

24、作为另一种优选，所述烯丙醇环氧封端聚氧丁烯聚氧乙烯醚的数均分子量为500～700。

25、作为另一种优选，所述烯丙基醇醚羧酸的数均分子量为300～400。

26、作为另一种优选，所述溶剂为二乙二醇单丁醚或二丙二醇单丁醚中的一种。

27、进一步优选，所述步骤s1具体为：将500～550质量份的所述甲苯二异氰酸酯在惰性气体氛围中，与0.01～0.015质量份的三乙胺、450～550质量份的所述丙三醇聚氧乙烯醚反应，升温至55～75℃并保温2～4小时，得到所述预聚体；

28、所述步骤s2具体为：将2000～3000质量份的所述含氢硅油、40～80质量份的所述烯丙醇环氧封端聚氧丁烯聚氧乙烯醚和60～80质量份的所述烯丙基醇醚羧酸在容器中反应，在加入催化剂、填充惰性气体的条件下升温至90～120℃，保温5～10小时，得到所述中间体ⅰ；将所述中间体ⅰ与8～12质量份的所述n,n-二甲基-1,3-丙二胺反应得到所述中间体ⅱ

29、所述步骤s3具体为：将97～107质量份的所述预聚体和2620～2640质量份的所述中间体ⅱ在所述溶剂中反应，升温至30～40℃并保温4～8小时，得到所述聚硅氧烷材料。

30、本申请还提供一种牛仔织物的浸轧工作液，包括80～120质量份上述的聚硅氧烷材料，或80～120质量份上述任一制备方法制得的聚硅氧烷材料，以及2～8质量份的乳化剂1305、180～240质量份水和1～5质量份醋酸。

31、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

32、(1)本申请通过向聚硅氧烷产物结构中引入聚氨酯的支化链段，利用聚氨酯与氨纶的相似结构，与氨纶形成氢键作用力，能够提升其粘附力和成膜性，更均匀地将氨纶纤维的表面包覆，并在高温洗水上柔工序中能够避免氨纶纤维在高温下降解，进而出现布料失弹的现象；

33、(2)本申请通过将羧基与羟基引入聚硅氧烷结构中，利用羧基与羟基的协同作用，能使得聚硅氧烷材料与牛仔织物上的棉纤维形成氢键结合力，进一步提升产品在面料上的粘附力；并且羧基、羟基也能与聚氨酯链段进行协同作用，提高氨纶纤维与棉纤维之间键的作用力，减弱因上柔后氨纶纤维与棉纤维因滑度的增加而造成滑移，最终避免的面料失弹；

34、(3)本申请产物结构式中的聚硅氧烷链段至单向分布，在其应用在面料上之后，该聚硅氧烷链段将指向空气中，并能赋予牛仔织物独特的优异松软的风格特点；

35、(4)本申请通过在聚硅氧烷产物结构式中引入一定量的羧酸集团，使得最终制成的防失弹剂产品在乳液的状态下带有一定量的负电荷，能有效提升产品的耐阴离子稳定性；

36、(5)本申请的防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料的制备工艺简单，反应过程容易控制，产率较好且重复性好，适合大规模的工业化的生产。

技术特征：

1.一种防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料，其特征在于，其结构通式为：

2.一种防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述预聚体的结构式为：其中x为整数，且2≤x≤3；所述中间体ⅰ的结构式为：

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述丙三醇聚氧乙烯醚的数均分子量为450～550。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述含氢硅油的数均分子量为20000～30000，且其分子结构中的端部及侧链中均含有硅氢键。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述烯丙醇环氧封端聚氧丁烯聚氧乙烯醚的数均分子量为500～700。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述烯丙基醇醚羧酸的数均分子量为300～400。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为二乙二醇单丁醚或二丙二醇单丁醚中的一种。

9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s1具体为：将500～550质量份的所述甲苯二异氰酸酯在惰性气体氛围中，与0.01～0.015质量份的三乙胺、450～550质量份的所述丙三醇聚氧乙烯醚反应，升温至55～75℃并保温2～4小时，得到所述预聚体；

10.一种牛仔织物的浸轧工作液，其特征在于：包括80～120质量份上述权利要求1的聚硅氧烷材料，或80～120质量份上述权利要求2～9任一所述的制备方法制得的聚硅氧烷材料，

技术总结
本申请公开了一种防止牛仔织物失弹的聚硅氧烷材料、制备方法及其在牛仔织物浸轧液中的应用，聚硅氧烷材料由甲苯二异氰酸酯和丙三醇聚氧乙烯醚制备预聚体；由含氢硅油、烯丙醇环氧封端聚氧丁烯聚氧乙烯醚、烯丙基醇醚羧酸和N,N‑二甲基‑1,3‑丙二胺制备中间体Ⅱ；再由预聚体和中间体Ⅱ反应得到一种聚硅氧烷材料，将其应用在牛仔织物的浸轧工作液中能够有效提升牛仔织物的手感、柔软度和减少其弹性的损失。

技术研发人员：徐炜,杨振,周峰,李冰林,皮碧荣,张瑞
受保护的技术使用者：宁波润禾高新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13