一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，该方法采用有机硅环体和端环氧硅油扩链剂，在碱性催化剂中先经过平衡化反应制备两端结构为环氧基的线性硅油，线性硅油再与聚乙二醇二缩水甘油醚、3‑二甲氨基‑1‑丙胺在异丙醇溶剂中嵌段共聚，得到叔胺封端的嵌段硅油，最后加入冰醋酸，与该叔胺封端的嵌段硅油反应，制得季铵盐封端的亲水嵌段硅油。本发明专利技术方法操作简单，原料简单易得，经整理后的织物不仅手感爽滑，还具有永久的亲水效果，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法
本专利技术属于化工及高分子化学领域，涉及有机硅的聚合反应，尤其涉及纺织助剂用一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法。
技术介绍
在纺织印染行业，有机硅柔软剂可赋予织物柔软、爽滑的手感。随着生活水平的提高，尤其是高档的服装面料，不仅要求手感舒适，而且对透气性能和吸湿排汗性能也提出了更高的要求。目前市场上的亲水纺织柔软剂主要原料是使用软油精、氨基硅油乳化复配后制得。然而氨基硅油乳液由于其化学结构上存在伯胺基，容易氧化形成发色基团，从而随着白色织物或浅色织物长时间的放置，出现黄斑现象，而软油精具有不耐水洗等缺点。中国专利申请号201210478813.2采用脂肪族聚醚二胺、异丙醇、环氧基封湍硅油、20％的硫酸溶液、二丙二醇、异构醇聚氧乙烯醚、冰醋酸等原料制备出一种嵌段亲水硅油。该工艺较为复杂，并且使用了20％的硫酸溶液，对管道腐蚀较为严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服上述不足之处，提供一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法。本专利技术的目的是通过以下方式实现的：一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，该方法采用有机硅环体和端环氧硅油扩链剂在碱性催化剂中先经过平衡化反应制备出两端结构为环氧基的线性硅油，线性硅油再与聚乙二醇二缩水甘油醚、3-二甲氨基-1-丙胺在异丙醇溶剂中嵌段共聚，得到叔胺封端的嵌段硅油，最后加入冰醋酸与该叔胺封端的嵌段硅油反应，制得季铵盐封端的亲水嵌段硅油。上述有机硅环体优选为八甲基环四硅氧烷，行业内简称D4。上述扩链剂优选为数均分子量为1000的小分子端环氧硅油低聚物。上述碱性催化剂优选为四甲基氢氧化铵。上述聚乙二醇二缩水甘油醚的分子量为400或600或二者按照任意重量比例组合的复配物。上述有机硅环体、端环氧硅油扩链剂和碱性催化剂的重量比例优选为400～800∶50～100∶0.5～1。最优选有机硅环体、端环氧硅油扩链剂和碱性催化剂的重量比例为500～600∶60～80∶0.5～0.6。上述平衡化反应温度20～150℃，反应时间1～10小时。优选上述平衡化反应温度100～150℃，反应时间4～5小时。上述线性硅油、聚乙二醇二缩水甘油醚、3-二甲氨基-1-丙胺和异丙醇的重量比例为：400～700∶10～50∶5～30∶40～100。优选线性硅油、聚乙二醇二缩水甘油醚、3-二甲氨基-1-丙胺和异丙醇的重量比例为：400～700∶25～30∶15～20∶40～60。上述共聚反应温度40℃～80℃，共聚反应时间为5～10个小时；线性硅油与冰醋酸的重量比例为400～700∶10-30。优选线性硅油与冰醋酸的重量比例为400～700∶20-25。上述亲水嵌段硅油的制造方法具体包括如下步骤：(1)将八甲基环四硅氧烷与端环氧硅油扩链剂在碱性催化剂中在20～150℃下反应1～10个小时，得到两端结构为环氧基的线性硅油中间体；其中，八甲基环四硅氧烷、端环氧硅油扩链剂以及碱性催化剂的重量比例为400～800∶50～100∶0.5～1；(2)将上述线性硅油中间体，与聚乙二醇二缩水甘油醚、3-二甲氨基-1-丙胺在异丙醇溶剂中共聚反应5～10个小时，加入冰醋酸得到季铵盐封端的亲水嵌段硅油；其中，线性硅油、聚乙二醇二缩水甘油醚、3-二甲氨基-1-丙胺、异丙醇溶剂和冰醋酸的重量比例为：400～700∶10～50∶5～30∶40～100∶10～30。本专利技术方法制备出结构新颖的季铵盐封端的亲水嵌段硅油，在其化学结构上通过叔胺封端，再与冰醋酸反应后制得季铵盐封端的亲水嵌段硅油，提取率可达100％。季铵盐的引入在织物上形成均匀的亲水吸附膜，经整理后的织物不仅手感爽滑，还具有永久的亲水效果。与现有技术比较本专利技术的有益效果：本专利技术工艺简单，原料简单易得，成本低廉。本专利技术产品作为柔软剂使用可用于纯棉面料、棉/涤混纺面料、棉/粘胶混纺面料的整理，特别是白色织物或浅色织物，使用本专利技术产品整理后，长时间放置不会出现黄斑现象。经本专利技术产品整理后的织物不仅手感爽滑，还具有永久的亲水效果，具有广阔的市场前景。具体实施方式下面结合实施例对本文进一步详细的描述，但本专利技术并不限于以下实施例，在不违背本专利技术的精神和范围的情况下，本领域技术人员可对本专利技术作出改变和改进以使其适合不同的使用情况。实施例1(1)在装有搅拌器、氮气通入装置、温度计的1000L反应釜中，加入八甲基环四硅氧烷(江西蓝星星火有机硅有限公司生产)500公斤和端环氧硅油扩链剂(数均分子量为1000，常州市广华化工新材料有限公司生产)60公斤，催化剂四甲基氢氧化铵(宜兴市凯利达化学有限公司生产)0.5公斤，在100℃下，反应4个小时，升温至140℃脱除催化剂得到两端结构为环氧基的线性硅油中间体。降温至40℃，在搅拌的情况下加入聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量400)25公斤、3-二甲氨基-1-丙胺15公斤、异丙醇50公斤，升温至80℃反应7个小时，降温到40℃，加入20公斤冰醋酸，搅拌20分钟，降低至室温出料，得到季铵盐封端的亲水嵌段硅油。实施例2(1)在装有搅拌器、氮气通入装置、温度计的1000L反应釜中，加入八甲基环四硅氧烷600公斤和端环氧硅油扩链剂(数均分子量为1000)72公斤，催化剂四甲基氢氧化铵0.6公斤，在100℃下，反应4个小时，升温至140℃脱除催化剂得到两端结构为环氧基的线性硅油中间体。降温至40℃，在搅拌的情况下加入聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量600)30公斤、3-二甲氨基-1-丙胺18公斤、异丙醇60公斤，升温至80℃反应7个小时，降温到40℃，加入24公斤冰醋酸，搅拌20分钟，降低至室温出料，得到季铵盐封端的亲水嵌段硅油。上述实施例季铵盐封端的亲水嵌段硅油质量检测数据如表1：表1外观浅黄色透明液体密度(g/cm3)0.9氨值(mmol/g)0.24～0.28pH6～7粘度25℃，mpa·s7000～9000使用本专利技术实施例产品整理后的织物不仅手感爽滑，还具有永久的亲水效果。应用实例1：质量浓度为10％的季铵盐封端的亲水嵌段硅油(按照实施例1方法制备)在100％纯棉毛巾(15cm*20cm)的应用测试。工艺条件：浴比1∶20，预烘温度100℃，焙烘温度150～160℃，焙烘时间30s。工艺流程：100％纯棉织物浸渍整理液(2min)→二浸二轧(轧余率为70～80％)→预烘(100℃*3min)→焙烘(150～160℃，30s)→水洗(25℃*5min，浴比1∶50)→晾干→测试性能。1)白度测定白度测试参照GB/T8424.2-2001纺织品色牢度试验，相对白度的仪器评定方法，采用Datacolor650型电脑测色配色仪测定处理织物的白度。2)亲水性亲水性测定参照AATCCTestMethed79-2000标准，测定静态情况下织物吸收完1滴水所用的润湿时间。结果见表2：表2用量白度软度毛效润湿时间0g/L86.52.510cm＞10s30g/L85.84.613.5cm3s应用实例2：耐洗性测试：布样经质量浓度为10％的季铵盐封端的亲水嵌段硅油(按照实施例2方法制备)30g/L整理后，用水温25℃浓度为2g/L的AEO-9溶液洗涤。每洗涤5min为一次，然后经清水漂洗干净，自然晾干，然后测定性能，结果见表3。表3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，其特征在于，该方法采用有机硅环体和端环氧硅油扩链剂，在碱性催化剂中先经过平衡化反应制备两端结构为环氧基的线性硅油，线性硅油再与聚乙二醇二缩水甘油醚、3‑二甲氨基‑1‑丙胺在异丙醇中嵌段共聚，得到叔胺封端的嵌段硅油，最后加入冰醋酸，与该叔胺封端的嵌段硅油反应制得季铵盐封端的亲水嵌段硅油。

【技术特征摘要】
1.一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，其特征在于，该方法采用有机硅环体和端环氧硅油扩链剂，在碱性催化剂中先经过平衡化反应制备两端结构为环氧基的线性硅油，线性硅油再与聚乙二醇二缩水甘油醚、3-二甲氨基-1-丙胺在异丙醇中嵌段共聚，得到叔胺封端的嵌段硅油，最后加入冰醋酸，与该叔胺封端的嵌段硅油反应制得季铵盐封端的亲水嵌段硅油。2.如权利要求1所述的季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，其特征在于所述的有机硅环体为八甲基环四硅氧烷。3.如权利要求1所述的季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，其特征在于所述的端环氧硅油扩链剂为数均分子量为1000分子量的小分子端环氧硅油低聚物。4.如权利要求1所述的季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，其特征在于所述的碱性催化剂为四甲基氢氧化铵。5.如权利要求1所述的季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，其特征在于所述的聚乙二醇二缩水甘油醚的分子量为400或600或二者按照任意重量比例组合的复配物。6.如权利要求1所述的季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法，其特征在于有机硅环体、端环氧硅油扩链剂和碱性催化剂的重量比例为400～800∶50～100∶0.5～1。7.如权利要求1所述的季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛成强，陈刚，李维智，
申请(专利权)人：射阳天源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32