[发明专利]一种超柔软亲水嵌段硅油化合物和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织品整理剂领域，尤其涉及一种超柔软亲水嵌段硅油化合物和制备方法。

背景技术

目前市场上纺织品的手感整理剂中，80%以上需要使用氨基硅油。氨基硅油是上世纪80年代发展起来的一种主要用于柔软、蓬松、平滑手感整理的改性硅油，其分子主链是以具有优异柔软性的Si-O键组成的，侧链上根据不同的氨基硅烷偶联剂引入了不同结构的氨基，氨基具有较强的极性、反应性、吸附性等化学特性，从而赋予了氨基硅油在织物手感整理效果上先天性的优势。但氨基硅油不能直接使用，必须添加乳化剂乳化成乳液后才能使用。经过多年的技术发展，氨基硅油乳化剂的选择、乳化工艺的优化等方面得到了彻底的改变，但仍不能从本质上解决氨基硅油使用过程中易破乳、漂油、粘辊、粘缸、易产生硅油斑等问题，同时，侧链高活性的氨基的引入导致了织物易色变、黄变、处理后的织物不能回修等一系列的问题。近几年来，取代氨基硅油产品的嵌段硅油逐步在市场上流行起来，但是由于合成的工序比较复杂、关键的原料依赖进口，特别是在硅氢和烯丙基缩水甘油醚的加成过程中不能100%转化，导致目前市场上的嵌段硅油质量不稳定、成本较高；同时可选择的端氨基聚醚种类有限，导致嵌段硅油的适用范围较窄，在多种织物的手感整理中无法体现氨基硅油所具有的效果；同时在合成的过程中采用了大量的挥发性溶剂，虽然对人体无害，但对后整理加工环境带来了诸多不良影响。

公开号为CN101497697A的发明专利公开了一种嵌段水溶性硅油的制备方法，方法包括了氨基偶联剂的酰胺化、端含氢甲基硅氧烷中间体的制备、聚硅氧烷-聚醚线性嵌段共聚物的制备和嵌段共聚物的氨解等四个制备步骤，整个合成过程涉及多个非均相的化学反应，对产品品质的稳定性影响较大，在氨基的多重转化中影响了氨基的活性，使其处理效果大幅度下降。

公开号为CN101497697A的发明专利公开了一种聚有机硅氧烷胺基聚醚嵌段共聚物的制备方法，方法包括了α,ω-氢硅氧烷中间体的制备、α,ω-二环氧基聚硅氧烷中间体的制备、聚有机硅氧烷胺基聚醚嵌段共聚物的制备三个步骤，合成的产品能较好地解决氨基硅油存在的应用不足，但是在α,ω-二环氧基聚硅氧烷中间体的合成过程中，环氧基在高温、酸性的条件下容易开环严重影响后续的合成，进而影响产品的质量稳定性。聚有机硅氧烷胺基聚醚嵌段共聚物合成过程中采用了端氨基聚醚，目前端氨基聚醚主要由美国亨斯迈公司控制，产品价格较高、品种较少，导致生产出来的产品成本较高、适用范围较窄，主要用于聚酯纤维的手感整理而在其它纤维上处理效果较差，所以也不能全面地取代氨基硅油。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种超柔软亲水嵌段硅油化合物，本发明的第二个目的是提供上述的超柔软亲水嵌段硅油的化合物的制备方法。本发明合成的超柔软亲水嵌段硅油化合物适用于棉、涤纶、锦纶、腈纶的一种或多种纤维组成织物的手感整理，具有超越氨基硅油的软、滑、蓬松的效果，更具有优异的耐酸碱、耐电解质、耐高温、耐剪切等稳定性，彻底解决了传统氨基硅油存在的易破乳、漂油、粘辊、不易回修等问题。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种超柔软亲水嵌段硅油化合物，该化合物具有以下的结构式的阳离子：

；

所述的n1为5~10，所述的R为聚醚类基团，聚合度为3~50。

作为优选，所述的R为，其中a=0~3，b=0~3，n=10~40。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

上述的超柔软亲水嵌段硅油化合物的制备方法，该方法包括以下的步骤：

1）α,ω-氨基聚硅氧烷中间体的合成

将有机硅环体和1,1,3,3-四甲基二氨丙基二硅氧烷在碱性催化剂的作用下，开环聚合成α,ω-氨基聚硅氧烷中间体； 

2）端环氧聚醚和α,ω-氨基硅氧烷中间体的嵌段聚合

将端环氧聚醚与步骤a中制得的α,ω-氨基聚硅氧烷中间体在有机溶剂的存在下进行氨基和环氧基团的加成聚合，合成聚硅氧烷、氨基、聚醚三元嵌段的聚有机硅氧烷聚醚嵌段的中间体化合物；

3）聚有机硅氧烷聚醚嵌段共聚物的阳离子改性

在步骤2）制得的聚有机硅氧烷聚醚嵌段共聚物内加入烷基化试剂，通过烷基化将聚有机硅氧烷聚醚嵌段共聚物进行阳离子改性。

作为进一步改进，所述的步骤1）中所述的有机硅环体为八甲基环四硅氧烷或者硅氧烷混合环体。

作为进一步改进，所述的有机硅环体经过通氮气脱水处理，确保有机硅环体中的水分含量少于0.01%。