一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法，包括以下步骤：将环氧双封头，有机硅氧烷环体(DMC)和有机溶剂混合均匀，加入碱性催化剂，升温至80℃~110℃，平衡6~8小时；升温至140℃左右分解催化剂1h~2h，减压蒸馏得外观为无色或淡黄色的端环氧硅油;将所得的端环氧硅油，聚醚胺和溶剂混合均匀，在60℃~80℃反应15~20 h,制得嵌段聚醚氨基硅油预聚体；将叔胺化合物、等摩尔量的有机酸分别加入到步骤b得到的产物中，继续在70℃~80℃反应4~8h，即得到最终产品。以此法制得的氨基硅油具有优异的手感，对织物的白度、亲水性影响较小，能够完全取代普通氨基硅油，具有极佳的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织后整理助剂领域，特别涉及一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法。
技术介绍
普通氨基硅油由于存在着乳液稳定性差，处理后的织物易泛黄，吸湿排汗性差的缺点，已逐步被各种类型的嵌段聚醚改性氨基硅油所替代。由于亲水聚醚链段的引入，乳液的稳定性好。并且，聚醚链段嵌入在主链的结构对聚硅氧烷在织物纤维上的成膜性影响较小，易于发挥其柔软、爽滑、蓬松的性能。这是嵌段聚醚氨基硅油相对于普通氨基硅油所具有的优点。然而，嵌段聚醚氨基硅油中的氨基官能团只分布在聚硅氧烷链段的两端，受结构的影响，氨值不能随意改变。聚硅氧烷链段越长，氨值就小。而要提高氨值，只能减小聚硅氧烷链段的分子量。这种矛盾限制了嵌段聚醚氨基硅油手感的进一步提高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种手感优异，乳液稳定，耐黄变且具有一定亲水性的季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油。本专利技术还提供了所述季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油，该化合物的结构式如下(结构式Ⅰ)：其中，EO为-CH2CH2O-，PO为-CH(CH3)CH2O-，n为50～500，a为5～60，b为0～8，m为2～20。作为优选，所述的R为甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基中的一种或几种。作为优选，n为100～300，a为10～50，b为2～6。一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油的制备方法，该方法包括以下步骤：a、端环氧硅油的合成将环氧双封头、有机硅氧烷环体(DMC)和有机溶剂混合均匀，加入碱性催化剂，升温至80℃～110℃，反应6～8h；然后升温至140～150℃反应1h～2h以分解催化剂，减压蒸馏除去溶剂和低沸物，得到外观为无色或淡黄色的端环氧硅油；b、嵌段聚醚氨基硅油的合成将步骤a制得的端环氧硅油，与聚醚胺(结构式Ⅱ)和溶剂混合均匀，在60℃～80℃反应15～20h,即制得嵌段聚醚氨基硅油；c、嵌段聚醚氨基硅油的季铵化将叔胺化合物、等摩尔量的有机酸分别加入到步骤b得到的产物中，继续在70℃～80℃反应4～8h，即得到最终产品。作为优选，所述的碱性催化剂为(CH3)4NOH碱胶或(n-C4H9)4POH碱胶，碱性催化剂用量(催化剂的有效含量)为反应物总质量的0.01％～0.05％；所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮,N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种，用量为反应体系总质量的5％～20％。作为优选，步骤a中，环氧双封头和有机硅氧烷环体(DMC)的质量比为1:10～100。优选的质量比为1:20～60。作为优选，步骤b中聚醚胺与端环氧硅油的物质的量比为0.8～1:1。聚醚胺与端环氧硅油的物质的量比优选为0.9～1:1。作为优选，步骤b中所述的溶剂为异丙醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚和二乙二醇单甲醚中的一种或几种的组合。作为优选，步骤c中所述的有机酸为乙酸或者月桂酸。作为优选，步骤c中所述的叔胺化合物为三甲胺、N,N-二甲基乙胺、N,N-二甲基正丙胺、N,N-二甲基正丁胺、N,N-二甲基己胺、N,N-二甲基辛胺、N,N-二甲基癸胺、十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺中的一种或几种。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1)采用环氧双封头与有机硅环体直接扩链的方式来制备端环氧硅油，与先合成端含氢硅油，再进行硅氢加成引入环氧基的方法相比，产品的环氧基团保留率高，在制备大分子量的端环氧硅油时，这种优势尤为明显。2)本专利技术在在制备出嵌段聚醚氨基硅油的前提下，对部分氨基进行了季铵化阳离子改性，提高了产物的极性、反应性和吸附性。于未经处理的普通嵌段聚醚硅油相比，手感更佳，应用范围更广，广泛适用于天然、人造和混纺纤维的手感整理。季铵盐与水的亲和作用强，提高了织物的亲水性和抗静电性；此外，硅油中氨基上的活泼氢减少，也提高了产物的抗黄变性。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本专利技术的实施并不局限于下面的实施例，对本专利技术所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本专利技术保护范围。在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。实施例1：将20g环氧双封头，490g有机硅氧烷环体(DMC)和35gN,N-二甲基乙酰胺混合均匀，加入0.1g(CH3)4NOH(以碱胶的形式加入)，升温至100℃，平衡8h；然后升温至140℃左右分解催化剂2h，减压蒸馏除去溶剂和低沸物，得到外观为无色或淡黄色的端环氧硅油；将上步制得的端环氧硅油，44.5g聚醚胺(分子量为900)和370g异丙醇混合均匀，在75℃反应15h,即制得嵌段聚醚氨基硅油；将3.5g十八烷基二甲基叔胺，0.68g乙酸加入反应体系中，在80℃反应6h，即制得最终产物。实施例2：将30g环氧双封头，915g有机硅氧烷环体(DMC)和60gN,N-二甲基乙酰胺混合均匀，加入0.2g(CH3)4NOH(以碱胶的形式加入)，升温至100℃，平衡8h；然后升温至140℃左右分解催化剂2h，减压蒸馏除去溶剂和低沸物，得到外观为无色或淡黄色的端环氧硅油；将上步制得的端环氧硅油，67g聚醚胺(分子量为900)和675g异丙醇混合均匀，在75℃反应15h,即制得嵌段聚醚氨基硅油；将3.75g十二烷基二甲基叔胺，1g乙酸加入反应体系中，在80℃反应6h，即制得最终产物。实施例3：将20g环氧双封头，735g有机硅氧烷环体(DMC)和50gN,N-二甲基乙酰胺混合均匀，加入0.15g(CH3)4NOH(以碱胶的形式加入)，升温至100℃，平衡8h；然后升温至140℃左右分解催化剂2h，减压蒸馏除去溶剂和低沸物，得到外观为无色或淡黄色的端环氧硅油；将上步制得的端环氧硅油，99.5g聚醚胺(分子量为2000)、700g异丙醇和350g乙二醇单丁醚混合均匀，在75℃反应15h,即制得嵌段聚醚氨基硅油；将3.5g十八烷基二甲基叔胺，0.68g乙酸加入反应体系中，在80℃反应6h，即制得最终产物。实施例4：将40g环氧双封头，1715g有机硅氧烷环体(DMC)和120gN,N-二甲基乙酰胺混合均匀，加入0.3g(CH3)4NOH(以碱胶的形式加入)，升温至100℃，平衡8h；然后升温至140℃左右分解催化剂2h，减压蒸馏除去溶剂和低沸物，得到外观为无色或淡黄色的端环氧硅油；将上步制得的端环氧硅油，199g聚醚胺(分子量为2000)、1600g异丙醇和600g乙二醇单丁醚混合均匀，在75℃反应15h,即制得嵌段聚醚氨基硅油；将4.7g十八烷基二甲基叔胺，1.25g乙酸加入反应体系中，在80℃反应6h，即制得最终产物。整理剂的配制：将上述产品与少量非离子乳化剂搅拌均匀，然后边搅拌边慢慢加入含有冰醋酸的水，开稀成10wt.％的乳液，最后用冰醋酸调pH至6左右。整理剂的应用工艺：处理织物：涤棉斜纹布，处理工艺：用量30g/L，一浸一轧(轧余率：70％)→烘干定型(150℃×60S)→冷却回潮→性能评价；性能测试与比较：手感：采用多人手触评本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油，其特征在于：该化合物的结构式如下(结构式Ⅰ)：其中，EO为‑CH2CH2O‑，PO为‑CH(CH3)CH2O‑，n为50～500，a为5～60，b为0～8，m为2～20。

【技术特征摘要】
1.一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油，其特征在于：该化合物的结构式如下(结构式Ⅰ)：其中，EO为-CH2CH2O-，PO为-CH(CH3)CH2O-，n为50～500，a为5～60，b为0～8，m为2～20。2.根据权利要求1所述的季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油，其特征在于：所述的R为甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油，其特征在于：n为100～300，a为10～50，b为2～6。4.一种权利要求1所述的季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：a、端环氧硅油的合成将环氧双封头、有机硅氧烷环体(DMC)和有机溶剂混合均匀，加入碱性催化剂，升温至80℃～110℃，反应6～8h；然后升温至140～150℃反应1h～2h以分解催化剂，减压蒸馏除去溶剂和低沸物，得到外观为无色或淡黄色的端环氧硅油；b、嵌段聚醚氨基硅油的合成将步骤a制得的端环氧硅油，与聚醚胺(结构式Ⅱ)和溶剂混合均匀，在60℃～80℃反应15～20h,制得嵌段聚醚氨基硅油；c、嵌段聚醚氨基硅油的季铵化将叔胺化合物、等摩尔量的有机酸分别加入到步骤b得到的产物中，继续在70℃～80℃反应4～8h，即得到最终产品。5.根据权利要求4所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁适跃，李剑浩，高同洛，
申请(专利权)人：浙江科峰有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33