專利名稱：：一種親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種柔軟劑及其制備方法，特別是一種親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑及其制備方法。
背景技術：
：有機硅整理劑被廣泛的認為是用以增加柔軟性，增強美感和帶來極好手感的最佳材料，常常應用于紡織行業。由于氨基能與織物表面的羥基、羧基等相互作用，使硅氧烷能定向地附著于織物的表面，能產生優良的手感，使織物纖維之間的摩擦系數下降，從而達到了良好的柔軟整理效果。經氨基硅油柔軟劑整理后的織物，往往具有優良的手感。然而氨基硅油往往不具有自分散的特性，配制成氨基硅油乳液后，在貯存和使用過程中容易出現漂油現象。同時，經普通氨基硅油乳液處理后的織物，其親水性下降，進而影響處理后紡織面料穿著的舒適感。常見的解決方法就是，對氨基硅油進行再改性，比如用酸酐或者環氧化合物對氨基硅油進行改性，但是采用這種方法一方面增加了制備工藝的步驟，另一方面對于親水性的提高有限。也有人采用先制備環氧-聚醚硅油，然后再進行仲氨化。這種方法雖然保證了產品的親水性，但是卻往往降低了柔軟性。目前急需一種可通過浸軋、浸涂、噴涂或浸染等方法吸附在纖維或紡織物表面，然后再加熱干燥處理得到柔軟性和親水性都較好的纖維或紡織物?？捎糜谔幚淼睦w維和紡織品(包括天然纖維，例如棉、蠶絲、亞麻和羊毛)、再生纖維(例如人造絲和乙酸纖維素)、合成纖維(例如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯和聚丙烯)等紡織面料。
發明內容本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑及其制備方法。本發明通過以下方法和技術實現上述目的本發明涉及一種親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑，所述的柔軟劑的分子結構式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，X=O3000;y=030;ζ=050；為-(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2NH2或-(CH2)3NH2或-(CH2)3NH(CH2)2NH2或_(CH2)3NHC6Hn或_(CH2)3NH(CH2)3N(CH3)2；R為-(CH2)30(OC2H4)n(0C3H6)mQ，n=58，m=08;Q為H或CH3。上述的χ取值可以為0或500或1000或1500或2000或2500或3000或大于0小于3000的其他數值；y取值可以為0或5或10或15或20或25或30或大于0小于30的其他數值；ζ取值可以為0或5或10或15或20或25或30或35或40或45或50或大于0小于50的其他數值。上述的η取值可以為5或6或7或8;m取值可以為0或1或2或3或4或5或6或7或8.上述親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法及合成流程如下本發明產品合成過程中運用到有機硅烷、硅烷偶聯劑、封端劑與堿性催化劑4類物質。有機硅烷包括α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和/或八甲基環四硅氧烷和/或六甲基環三硅氧烷。硅烷偶聯劑主要包括氨基偶聯劑和聚醚偶聯劑。所述的氨基偶聯劑為氨基改性有機硅單體，包括3-(2-氨乙基)_氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和/或二乙烯基三胺基甲基二甲氧基硅烷和/或3-(N-環己基胺)丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-(N,N-二甲基胺丙基甲基二甲氧基硅烷。聚醚偶聯劑為聚醚改性有機硅單體，包括CH3(OC2H4)n(OC3H6)mOC3H6Si(CH3)(OCH2CH3)2和/或CH3(OC2H4)n(OC3H6)mOC3H6Si(CH3)(OCH3)2，其中η=58，m=08。封端劑包括六甲基二硅氧烷和/或八甲基三硅氧烷和/或十甲基四硅氧烷。堿性催化劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨。首先在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管及N2吹入管的四口的反應裝置中加入4090份有機硅烷與550份硅烷偶聯劑。其中有機硅烷與硅烷偶聯劑以1610.81的比例混合攪拌均勻成混合物。所述的有機硅烷包括α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和/或八甲基環四硅氧烷和/或六甲基環三硅氧烷。硅烷偶聯劑根據生產的需要選擇氨基偶聯劑或聚醚偶聯劑。所述的氨基偶聯劑為氨基改性有機硅單體，包括3-(2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和/或二乙烯基三胺基甲基二甲氧基硅烷和/或3-(N-環己基胺)丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-(N，N-二甲基胺丙基甲基二甲氧基硅烷。聚醚偶聯劑為聚醚改性有機硅單體，包括CH3(OC2H4)n(OC3H6)mOC3H6Si(CH3)(OCH2CH3)2和/或CH3(OC2H4)n(OC3H6)mOC3H6Si(CH3)(OCH3)2，其中η=58，m=08。然后向反應裝置中吹入N2,在N2的保護下將混合物升溫至并保持在7080°C，將反應裝置內部抽真空脫出低分子化合物。在脫出低分子化合物后恢復反應裝置內的企業至常壓，向反應裝置中加入110份封端劑和0.0050.02份堿性催化劑并將溫度升至并保持80140°C，并持續攪拌2IOh后減壓脫蒸餾出低分子物質，得到在25°C環境下粘度為500IOOOOmPa.s的淡黃色透明液體。所述的淡黃色透明液體就是所制成的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑。所述的封端劑包括六甲基二硅氧烷和/或八甲基三硅氧烷和/或十甲基四硅氧焼。所述的堿性催化劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨。本發明處理過的紡織面料具有柔軟性和平滑性良好；本發明親水性強，紡織面料處理時間段、穿著舒適；本發明生產工藝簡單等特點。圖1為親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成工藝流程圖。具體實施例方式實施例一在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計及N2吹入管的四口燒瓶中。如圖1所示，加入IOOg八甲基環四硅氧烷(D4)，5g的3-(2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，60g具有CH3(OCH2CH2)5OCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2組成的聚醚偶聯劑，3g六甲基二硅氧烷，0.Olg四甲基氫氧化銨，加熱到100°c，反應8小時，然后，升溫至150°C，分解催化劑，然后真空脫除低分子化合物1小時，得到淡黃色透明液體，粘度為1250mPa.s。實施例二本實施例與實施例一基本相同，其區別在于3-(2_氨乙基)_氨丙基甲基二甲氧基硅烷的用量為10g。實施例三本實施例與實施例一基本相同，其區別在于聚醚偶聯劑的用量為80g。實施例四本實施例與實施例一基本相同，其區別在于所述聚醚偶聯劑的CH3(OCH2CH2)80CH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2。對比例一在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計及N2吹入管的四口燒瓶中，加入IOOg八甲基環四硅氧烷(D4)，5g的3-(2_氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，2g六甲基二硅氧烷，0.Olg四甲基氫氧化銨，加熱到100°C，反應8小時，然后，升溫至150°C，分解催化齊U，然后真空脫出低分子，得到淡黃色液體，粘度為1050mPa.s。將所得氨基硅油冷卻到60°C以下，然后加入具有20g(CH2CHO)CH20CH2CH2CH20(CH2CH20)8H結構的單環氧基封端聚醚，在90°C下反應5小時，得到乳白色的親水性氨基硅油。對比例二在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計及N2吹入管的四口燒瓶中，加入76g含氫量為0.1%的硅油(粘度為120mPa.s)，72g結構為CH2=CHCH2O(C2H4O)a(C3H6O)bC4H9(a=b，平均摩爾質量2300g.moΓ1)單端烯丙基聚醚，4.6g烯丙基縮水甘油醚和38g異丙醇加熱到80°C，加入2%的氯鉬酸異丙醇溶液0.15g，反應4小時得到無色透明硅油。將所得的硅油冷卻至60°C以下，加入16g乙二胺，在90°C下反應6小時，然后在110°c下真空脫除低分子化合物，得到淡黃色液體。實施例對比對比標準將以上親水性硅油配制成20%的水溶液，比較布樣為純白色針織棉布，用量為I0g/1，一浸一扎，在100°C下烘干。評價方法手感主要從柔軟性和平滑性方面考察，由多名專家盲摸，5級為最好，1級為最差。織物的親水性通過以秒(S)為單位測定一滴水完全被織物吸收的時間定義。比較結果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求一種親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑，其特征在于結構式如下其中，x＝0～3000；y＝0～30；z＝0～50；R`為-(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2NH2或-(CH2)3NH2或-(CH2)3NH(CH2)2NH2或-(CH2)3NHC6H11或-(CH2)3NH(CH2)3N(CH3)2；R為-(CH2)3O(OC2H4)n(OC3H6)mQ，n＝5～8，m＝0～8；Q為H或CH3。FSA00000060299800011.tif2.根據權利要求1所述的一種親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成流程如下a.在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管及N2吹入管的四口的反應裝置中加入4090份有機硅烷與550份硅烷偶聯劑；有機硅烷與硅烷偶聯劑以1610.81的比例混合攪拌均勻成混合物；b.在N2的保護下將混合物升溫至并保持在7080°C，然后抽真空脫出低分子化合物；c.恢復常壓后，向反應裝置中加入110份封端劑和0.0050.02份堿性催化劑并將溫度升至并保持80140°C，持續攪拌2IOh后減壓脫蒸餾出低分子物質，得到在25°C環境下粘度為500IOOOOmPa.s的淡黃色透明液體。3.根據權利要求2所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的有機硅烷包括α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和/或八甲基環四硅氧烷和/或六甲基環三硅氧烷。4.根據權利要求2所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的硅烷偶聯劑為氨基偶聯劑和/或聚醚偶聯劑。5.根據權利要求4所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的氨基偶聯劑為氨基改性有機硅單體，包括3-(2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和/或二乙烯基三胺基甲基二甲氧基硅烷和/或3-(N-環己基胺)丙基甲基二甲氧基硅烷和/或3-(N,N-二甲基胺丙基甲基二甲氧基硅烷。6.根據權利要求4所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的聚醚偶聯劑為聚醚改性有機硅單體，包括CH3(OC2H4)n(C)C3H6)m0C3H6Si(CH3)(OCH2CH3)2禾口/或CH3(OC2H4)n(C)C3H6)m0C3H6Si(CH3)(OCH3)2，其中n=58，m=08。7.根據權利要求5或6所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的封端劑包括六甲基二硅氧烷和/或八甲基三硅氧烷和/或十甲基四硅氧烷。8.根據權利要求7所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的堿性催化劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨。9.根據權利要求2所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的封端劑包括六甲基二硅氧烷和/或八甲基三硅氧烷和/或十甲基四硅氧烷。10.根據權利要求2所述的親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑的合成方法，其特征在于所述的堿性催化劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨。全文摘要一種親水性氨基聚有機硅氧烷柔軟劑，在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管及N2吹入管的四口的反應裝置中加入40～90份有機硅烷和5～50份硅烷偶聯劑，并且以16∶1～0.8∶1的比例混合攪拌均勻成混合物。在N2的保護下將混合物升溫至并保持在70～80℃，將反應裝置內部抽真空脫出低分子化合物。然后向反應裝置中加入1～10份封端劑和0.005～0.02份堿性催化劑并將溫度升至并保持80～140℃，并持續攪拌后減壓脫蒸餾出低分子物質，得到淡黃色透明的親水性氨基聚有機硅氧烷。本發明處理過的紡織面料具有柔軟性和平滑性良好。本發明親水性強，紡織面料處理時間段、穿著舒適；本發明生產工藝簡單等優點。文檔編號D06M15/647GK101805996SQ20101012990公開日2010年8月18日申請日期2010年3月18日優先權日2010年3月18日發明者姜曉明,李偉明申請人:佛山市順德區德美瓦克有機硅有限公司