一种季铵化含氟有机硅油及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种季铵化含氟有机硅油及其制备方法。该制备方法包括步骤：(1)将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、氨型偶联剂以及碱催化剂加入到混合溶剂中，以六甲基二硅氧烷为封端剂，通过溶液聚合反应开环聚合，得到含氟氨基硅油溶液；(2)加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，发生迈克加成反应，得到改性的含氟氨基硅油溶液；(3)加入卤代烷，进行季铵化反应，减压蒸馏除去混合溶剂后，得到季铵化含氟有机硅油；(4)季铵化含氟有机硅油的水乳化。上述季铵化含氟有机硅油及其制备方法，制得的季铵化含氟有机硅油对纺织物有很好的增深效果，同时也能较好地保持纺织物的风格和手感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织
，特别是涉及一种季铵化含氟有机硅油及其制备方法。
技术介绍
氨基硅油及各类改性氨基硅油是一种常用的纺织整理助剂。由于氨基官能团极性强，其与织物纤维面的羟基、羧基等相互作用，从而与纤维形成非常牢固的定向吸附，使得氨基硅油与纤维有较强的结合性。而在氨基硅油与纤维之间取代的链段形成链环，由于这些链环可以自由移动，因此，降低了纤维之间的摩擦系数。氨基硅油可以改善织物的手感，使之具有柔软、平滑、弹挺、抗皱、抗静电性能等，氨基硅油还可用作深色合纤织物的增深剂。涤纶是世界上产量最大、应用最广泛的合成纤维品种，因受纤维染色平衡和染色牢度的制约，加上涤纶有较高的折光率和光滑的表面，其染深性往往较差。涤纶纤维由于表面光滑，特别是细旦/超细旦对光的反射率很高，看上去易成浅色，不易显深色，故纤维染色时需加入更多的染料才能达到要求的表面色深度。在实际生产中，即使增加了染料用量，有时仍达不到客户的要求，比如：要达到阿拉伯地区要求的那种黑色就比较困难。另外，由于环保压力不断加大和原材料成本上升，推动了各类染料价格持续上涨。因此，采用纺织品的增深技术可以帮助满足纺织物的深色要求，减少染料用量，这对于整个纺织印染行业意义重大。根据纤维种类以及增深原理、方法和用途不同，增深技术在织物前处理、染色或印花、后整理三个阶段中都可实施，其中以后整理增深技术在实际染整应用中最具实用价值。一般地，采用低折射率树脂作为增深剂，主要有机硅树脂或有机硅共聚物、丙烯酸酯树脂以及有机氟树脂，其中以有机硅树脂最为常见。其中，含氟树脂由于折射率最小(折射率为1.38)，增深效果最好，但成本太高，并且强疏水性，纺织物服用舒适性差，而丙烯酸酯树脂增深效果一般，同时应用时往往会存在织物手感上的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对如何制得增深效果好且使得纺织物手感和舒适度较优的增深整理剂的问题，提供一种季铵化含氟有机硅油及其制备方法。一种季铵化含氟有机硅油的制备方法，包括步骤：1)将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催化剂以及混合有机溶剂混合，常温下在200-400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至60-85℃温度，反应5-10小时，接着，加入封端剂，继续反应0.5-2小时，得到含氟氨基硅油溶液，其中，上述原料的重量百分含量(％)为：2)将所述含氟氨基硅油与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，常温下在200-400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至20-30℃温度下，反应12-20小时，得到改性的含氟氨基硅油溶液，其中，所述含氟氨基硅油溶液中的伯氨基与所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1-1:1.15；3)常温下在200-400转/分钟搅拌速度下，在所述改性的含氟氨基硅油溶液中边搅拌边滴加卤代烷，升温至45-55℃，反应3-6小时，接着，继续升温，在200-240转/分钟搅拌速度、65-75℃温度下，继续反应1-2小时，得到含季铵化含氟有机硅油的溶液，其中，所述卤代烷与所述改性的含氟氨基硅油溶液中的叔胺基的摩尔比为1:0.8-1:1.2；4)将所述步骤3)中得到的含含季铵化含氟有机硅油的溶液进行减压蒸馏，得到季铵化含氟有机硅油；5)在水浴或油浴温度85℃下，将所述步骤4)中得到的季铵化含氟有机硅油的PH值调至7，再将预先溶解在20克去离子水中的乳化剂边搅拌边加到所述季铵化含氟有机硅油中，在900-1200转/分钟搅拌速度下反应1小时，得到季铵化含氟有机硅油乳液，其中，所述乳化剂的质量为所述季铵化含氟有机硅油的质量的0.1％-2％。在其中一个实施例中，在所述步骤1)中的所述氨型偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。在其中一个实施例中，在所述步骤1)中的所述封端剂为六甲基二硅氧烷或五甲基二硅氧烷。在其中一个实施例中，在所述步骤1)中的所述的混合有机溶剂为甲苯与质子性溶剂的混合溶液，其中，以质量百分含量(％)为计：所述甲苯为10％-40％，所述质子性溶剂为60％-90％。在其中一个实施例中，所述质子性溶剂为甲醇、异丙醇以及乙二醇中的至少一种。在其中一个实施例中，在所述步骤3)中的所述卤代烷的通式为：CH3(CH2)n—X，n为整数，且n大于等于0小于等于8，X为卤素原子。在其中一个实施例中，在所述步骤4)中，将所述步骤3)中得到的含含季铵化含氟有机硅油的溶液进行减压蒸馏的过程为：在压力0.1-0.5MPa，温度80-95℃下，将所述含季铵化含氟有机硅油的溶液减压蒸馏30-50分钟，接着，升温至95-105℃，继续减压蒸馏10-30分钟，得到季铵化含氟有机硅油。在其中一个实施例中，在所述步骤5)中的所述乳化剂为含氟乳化剂。在其中一个实施例中，所述含氟乳化剂为氟醚、乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂以及全氟辛基季胺碘化物中的至少一种。一种季铵化含氟有机硅油，用作增深整理剂，所述季铵化含氟有机硅油的结构式为：式中，x、y、z为正整数；R的通式为CH3(CH2)n，其中，n为整数，且n大于等于0小于等于8，X为卤素原子。上述季铵化含氟有机硅油及其制备方法，将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、氨基偶联剂及催化剂加入到混合溶剂中，再加入封端剂，通过溶液聚合反应开环聚合，得到含氟氨基硅油，其再与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯发生迈克加成反应，得到改性的含氟氨基硅油，加入卤代烷，进行季铵化反应，减压蒸馏除去混合溶剂后，得到季铵化含氟有机硅油，并将其进行水乳化水乳化后的季铵化含氟有机硅油作为增深整理剂，季铵化含氟有机硅油中含有氟具有较低的折光率，从而具有较优的增深效果，又由于其含又季铵盐离子，从而带正电，能与纤维表面带负电的基团结合，提高纺织物的手感。附图说明图1为一实施例的季铵化含氟有机硅油的制备方法的流程示意图。具体实施方式如图1所示，一实施例的季铵化含氟有机硅油的制备方法，包括如下步骤：S1：将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、氨型偶联剂、封端剂以及碱性催化剂加入混合溶剂中，通过溶液聚合反应开环聚合得到含氟氨基硅油溶液。具体地，在四口烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催化剂以及混合有机溶剂，常温下在200-400转/分钟搅拌速度下，将上述原料搅拌均匀。其中，该四口烧瓶上装有搅拌器、回流冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种季铵化含氟有机硅油的制备方法，其特征在于，包括步骤：1)将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催化剂以及混合有机溶剂混合，常温下在200‑400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至60‑85℃温度，反应5‑10小时，接着，加入封端剂，继续反应0.5‑2小时，得到含氟氨基硅油溶液，其中，上述原料的重量百分含量(％)为：2)将所述含氟氨基硅油溶液与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，常温下在200‑400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至20‑30℃温度下，反应12‑20小时，得到改性的含氟氨基硅油，其中，所述含氟氨基硅油溶液中的伯氨基与所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1‑1:1.15；3)常温下在200‑400转/分钟搅拌速度下，在所述改性的含氟氨基硅油溶液中边搅拌边滴加卤代烷，升温至45‑55℃，反应3‑6小时，接着，继续升温，在200‑240转/分钟搅拌速度、65‑75℃温度下，继续反应1‑2小时，得到含季铵化含氟有机硅油的溶液，其中，所述卤代烷与所述改性的含氟氨基硅油溶液中的叔胺基的摩尔比为1:0.8‑1:1.2；4)将所述步骤3)中得到的含季铵化含氟有机硅油的溶液进行减压蒸馏，得到季铵化含氟有机硅油；5)在水浴或油浴温度85℃下，将所述步骤4)中得到的季铵化含氟有机硅油的PH值调至7，再将预先溶解在20克去离子水中的乳化剂边搅拌边加到所述季铵化含氟有机硅油中，在900‑1200转/分钟搅拌速度下反应1小时，得到季铵化含氟有机硅油乳液，其中，所述乳化剂的质量为所述季铵化含氟有机硅油的质量的0.1％‑2％。...

【技术特征摘要】
1.一种季铵化含氟有机硅油的制备方法，其特征在于，包括步骤：
1)将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催
化剂以及混合有机溶剂混合，常温下在200-400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，
升温至60-85℃温度，反应5-10小时，接着，加入封端剂，继续反应0.5-2小时，
得到含氟氨基硅油溶液，其中，上述原料的重量百分含量(％)为：
2)将所述含氟氨基硅油溶液与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，常温下在
200-400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至20-30℃温度下，反应12-20小
时，得到改性的含氟氨基硅油，其中，所述含氟氨基硅油溶液中的伯氨基与所
述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1-1:1.15；
3)常温下在200-400转/分钟搅拌速度下，在所述改性的含氟氨基硅油溶液
中边搅拌边滴加卤代烷，升温至45-55℃，反应3-6小时，接着，继续升温，在
200-240转/分钟搅拌速度、65-75℃温度下，继续反应1-2小时，得到含季铵化
含氟有机硅油的溶液，其中，所述卤代烷与所述改性的含氟氨基硅油溶液中的
叔胺基的摩尔比为1:0.8-1:1.2；
4)将所述步骤3)中得到的含季铵化含氟有机硅油的溶液进行减压蒸馏，
得到季铵化含氟有机硅油；
5)在水浴或油浴温度85℃下，将所述步骤4)中得到的季铵化含氟有机硅
油的PH值调至7，再将预先溶解在20克去离子水中的乳化剂边搅拌边加到所
述季铵化含氟有机硅油中，在900-1200转/分钟搅拌速度下反应1小时，得到季
铵化含氟有机硅油乳液，其中，所述乳化剂的质量为所述季铵化含氟有机硅油
的质量的0.1％-2％。
2.根据权利要求1所述的季铵化含氟有机硅油的制备方法，其特征在于，

\t在所述步骤1)中的所述氨型偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧<...

【专利技术属性】
技术研发人员：任一波，周文，张萍，顾永欢，
申请(专利权)人：科凯精细化工上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31