[发明专利]一种有机硅柔软剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子及纺织整理材料技术领域，具体涉及一种有机硅柔软剂及其制备方法。

背景技术

有机硅柔软剂具有良好的柔软性、滑爽性，广泛应用于棉、羊毛、涤纶及涤棉混纺等多种纺织品的后整理。现有的有机硅柔软剂主要是聚硅氧烷类化合物，整理的织物透气性和透湿性较好；但同时具有极低表面张力，造成整理织物呈疏水性，难以洗涤，并容易产生静电；而且产品乳化困难，产品乳液不稳定，应用过程中经常出现飘油现象，影响使用。为了克服上述缺点，提高有机硅柔软剂的亲水性和抗静电性能，可用亲水性基团对有机硅柔软剂进行改性。

例如，《印染助剂》2008，25(5)，19～21中，使用端烯丙基聚醚与氨基硅油反应，合成聚醚接枝的氨基硅油，亲水性有较大提高。《化工新材料》2009，37(10)，101～103中，使用分子量500～600的环氧基聚醚对氨基硅油进行接枝，合成出改性硅油，亲水性有所改善。上述两种方法虽然提高了氨基硅油的亲水性，但是都是采用氨基硅油侧链接枝方式。

到目前为止，尚未见到以端氨基硅油和端环氧基聚醚为原料、采用嵌段共聚方式合成亲水性有机硅柔软剂的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有持久柔软性、亲水性、平滑性、耐黄变的有机硅柔软剂。

为实现上述目的，本发明提出了一种由端环氧基聚醚、端氨基硅油嵌段共聚而成的高分子化合物作为有机硅柔软剂。

本发明的技术方案如下：

一种有机硅柔软剂，化合物结构如通式I所示：

式中：

m＝10～400；n＝1～99；a＝5～100；

R选自H、CH₃、C₂H₅或苯基；

R₁选自H或CH₃。

式中Si原子上的“|”为简写式，代表共价键连接CH₃。

本发明进一步优选的通式I化合物中：

m＝50～200；n＝1～99；a＝10～60；

R＝H、CH₃、C₂H₅或苯基；

R₁＝H或CH₃。

本发明所研制的如通式I所示的一种嵌段型有机硅柔软剂，其分子链段上嵌段相应的功能性基团，因此具有很好的亲水性、疏水性、柔软性、平滑性、耐黄变，而且使用后对纤维的强度和色牢度没有影响。

为了获得效果理想的产品，本发明提供了通式I所示有机硅柔软剂的制备方法，反应式如下：

式中：m＝10～400；n＝1～99；a＝5～100；R＝H、CH₃、C₂H₅或苯基；R₁＝H或CH₃。

将结构如式IV所示的端氨基硅油与结构如式V所示的端环氧基聚醚在氮气保护下，于50～150℃、嵌段共聚反应2～20小时，制备结构如式I所示的有机硅柔软剂。

反应适宜的加料比为结构如式IV所示的端氨基硅油与端环氧基聚醚V的加料摩尔比为1∶1～2∶1。

上述原料均有市售，也可以按照已知方法自制。

端环氧基聚醚V的分子量范围是由a值和取代基R₁决定的。取代基R₁选自H与CH₃的个数比在适宜范围内(例如1∶20～20∶1)可以得到柔软度和亲水性都比较好的有机硅柔软剂I；进一步优选H与CH₃的个数比为1∶4～4∶1。因此在选购端环氧基聚醚V时，应注意-CH₂CH₂O-链节和-CH₂CH(CH₃)O-链节比例、即R₁选自H与CH₃的个数比符合制备本发明通式I所示的有机硅柔软剂的需要。

端氨基硅油IV可方便地自制，制备方法是本领域的技术人员非常熟悉的，例如按照以下方法：

式中：D4代表八甲基环四硅氧烷；DMC代表二甲基硅氧烷混合环体、由D3，D4，D5，D6等构成，主要成分是D4；均有市售。其他各基团定义同前。

端氨基硅油IV的分子量范围由m值和取代基R决定，具体制备方法如下：