一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法技术

一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法，包括以下步骤：首先将线性二甲基氢硅封端聚二甲基硅氧烷以及分子内含多个Si-H键的低聚含氢(倍半)硅氧烷与烯丙基类环氧化合物先进行硅氢化加成反应，合成中间体——环氧基改性聚二甲基硅氧烷/低聚(倍半)硅氧烷共混物，然后，再在有机溶剂中将中间体与聚醚胺进行氨解开环反应，继而合成了一种高度支化嵌段聚醚氨基硅整理剂，将其用于纤维织物的柔软后整理，不仅能明显改善织物的柔软性能和手感，而且能赋予织物良好的弹、挺与吸湿抗静电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属纺织整理剂
，特别涉及一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法。
技术介绍
嵌段聚醚氨基硅油，亦即分子主链结构中同时嵌入有聚醚氨基基团和聚有机硅氧烷链段的一类聚硅氧烷的总称。嵌段聚醚氨基硅油，兼具有聚醚基团、氨烃基官能团以及聚有机硅氧烷的多重优点，用于纤维织物的后整理，既能赋予织物的柔软舒适、滑溜的手感或蓬松细腻手感，又能改善织物吸湿、抗静电等性能，因而成为纺织整理剂领域最受欢迎的一类功能后整理助剂。这点可见文献公开号分别为【CN104650364】、【CN103215817】、【CN104233821】、【CN103497307】、【CN104195836】、【CN102964602】中国专利技术专利等。目前，纺织市场上生产销售的嵌段聚醚氨基硅主要为直链或线性结构的聚硅氧烷产品，若使这种线性聚醚氨基硅的结构发生超支化或高度支化，则不仅能改善聚醚氨基硅的成膜性与膜结构，而且有望使嵌段聚醚氨基硅的柔软性能和手感产生丰富变化，这方面已有人做了一定探索性工作。例如CN104650364A利用二环氧聚醚基四甲基硅氧烷与D4先反应形成α,ω-环氧聚醚封端的硅油中间体、然后再将该中间体与二乙烯三胺反应所合成的超支化网状结构聚醚氨基硅，据称不仅能增强纤维纱线之间的抱合力，而且能赋予处理后织物较好的柔软性与回弹性。另与现有线性嵌段聚醚氨基硅相比，超支化或高度支化（简称高支化）的嵌段聚醚氨基硅，不仅拥有线性氨基硅的性能和特征，而且在较低黏度或较小平均分子量条件下即可获得类似线性大分子嵌段聚醚氨基硅的柔软平滑性和手感，但弹性更佳且更易乳化，然而如何利用现有技术来合成超支化或高度支化、树脂状/网状结构且易工业化生产的新型聚醚氨基硅，不仅是合成方面急需解决的一个课题，而且也成为进一步改进聚醚氨基硅应用性能如柔软、回弹性的一条新途径。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法，它含有高度支化、网状结构的聚醚氨基硅油，用于织物处理，能赋予织物更好的柔软回弹性。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，在装置有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的反应器中，按比例称取线性α,ω-二甲基氢硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分子内含多个Si-H键的低聚含氢(倍半)硅氧烷(HPOS)，Si-H键官能度≥3，搅拌混合均匀，记作原料A；然后，按原料A中所含Si-H键与烯丙基类环氧化合物(记作原料B)中C=C双键摩尔比为1:1-1.05的比例再加入原料B，搅拌混匀，然后，通N2保护、加热升温至75-100oС并在铂催化剂作用下直接进行硅氢化加成反应或在小分子醇溶剂R1中进行硅氢化加成反应1-4h，得中间体——环氧基改性聚二甲基硅氧烷与环氧基改性低聚(倍半)硅氧烷的共混物（EPS）；第二步，在上述中间体反应体系中，按中间体中所含环氧基与聚醚胺摩尔比为1:0.5-1的比例加入聚醚胺及部分有机溶剂R2，聚醚胺记作原料C，将中间体与原料C在50-120oС进行氨解开环反应3-10h，反应结束，减压蒸馏回收部分溶剂或加入溶剂稀释使硅油含量达到40-60%，得透明液体，即高支化嵌段聚醚氨基硅整理剂，其有效组分高支化嵌段聚醚氨基硅油的含量约为40-60%。所述的线性α,ω-二甲基氢硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)，结构如式(1)所示，Si-H键含量为0.01-0.08%、含量以每100gHPS中所含Si-H键的摩尔数表示，n=32-268，平均分子量(Mn)=2500-20000：所述的低聚含氢(倍半)硅氧烷(HPOS)，为结构中含有式(2)(a)-(f)所示多种链节、结构高度支化的低聚含氢倍半硅氧烷(又名含氢硅树脂)或为结构中含有式(2)(a)、式(2)(d)、式(2)(e)所示链节、端基和主链中同时含有S-H键的α,s-二甲基氢硅封端的聚甲基氢硅氧烷，式(2)中R=甲基、乙基、辛基、十六烷基、十八烷基或苯基基团；所述的低聚含氢(倍半)硅氧烷（HPOS）的Si-H含量为0.02-0.8%，含量以每100gHPOS中所含Si-H键的摩尔数表示，黏度为0.1-10.0Pa.s，用量为线性α,ω-二甲基氢硅封端的聚二甲基硅氧烷HPS质量的3-15%，可从国内外有关厂家如浙江润禾新材料有限公司、东莞市鑫润来电子科技有限公司、美国DowCorning（上海）有限公司、平湖联合化学有限公司购买：所述的原料B为分子中同时含有烯丙基与环氧基的有机化合物。所述的原料B包括烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及结构为CH2=CHCH2O(C2H4O)a(C3H6O)bCH2CH(O)CH2的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚环氧化合物中任意一种或两种的混合物，式中a、b取值分别为0,1,2,3......正整数，a+b=5-20，烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧化合物的平均分子量为300-1000。所述的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚环氧化合物包括烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚、烯丙基聚氧丙烯环氧基醚。所述的聚醚胺，为端基连有伯氨基、中间为聚醚链段的二元有机胺，结构如式(3-1)、(3-2)所示：所述的聚醚链段包括有聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚。所述的聚醚胺包括聚醚胺ED-600、ED-900、ED-2003及聚醚胺D-230、D-400、D-2000系列产品，平均分子量范围为230-2000；可从扬州晨化科技集团以及Huntsman公司购买，优先选取Huntsman公司生产的聚醚胺。所述的小分子醇溶剂R1为乙醇、异丙醇、叔丁醇；所述的有机溶剂R2，为小分子醇、醇醚或二者任意比例的混合物；所述的有机溶剂R2包括乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二丁醚；小分子醇溶剂R1+有机溶剂R2用量为原料A+原料B+原料C总量的30-200%。所述的催化剂为氯铂酸或络合铂，用量为50ppm。所述的高支化嵌段聚醚氨基硅油为含有式(4)(A)-式(E)所示链节或链段的聚有机硅氧烷共聚物：所述高支化嵌段聚醚氨基硅整理剂，有效组分高支化嵌段聚醚氨基硅油含量为40-60%，其余组分为有机溶剂；所述高支化嵌段聚醚氨基硅整理剂，外观呈透明状，使用时需加入硅油质量5-30%的异构十三醇聚氧乙烯醚乳化剂、并在高剪切机械搅拌以及去离子水作用下将其制成含固量为15%的透明~半透明微乳，再按2份微乳+100份水的比例进行稀释配成整理用工作浴液，然后将织物布样于整理浴液中一浸一轧，取出，织物在100-105oС烘5min、160oС定型1.5-3.0min，再在室温平衡30min，即可获得舒适的手感与理想的柔软回弹性。本专利技术的有益效果：本专利技术将线性α,ω-二甲基氢硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：第一步，在装置有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的反应器中，按比例称取线性α,ω‑二甲基氢硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分子内含多个Si‑H键的低聚含氢(倍半)硅氧烷(HPOS)，Si‑H键官能度≥3，搅拌混合均匀，记作原料A；按原料A中所含Si‑H键与烯丙基类环氧化合物中C=C双键摩尔比为1:1‑1.05的比例再加入原料B，烯丙基类环氧化合物作为原料B，搅拌混匀；通N2保护、加热升温至75‑100ºС并在催化剂作用下直接进行硅氢化加成反应或在小分子醇溶剂R1中进行硅氢化加成反应1‑4h，得中间体(EPS)，中间体(EPS)为线性α,ω‑环氧基改性聚二甲基硅氧烷与环氧基改性低聚(倍半)硅氧烷的共混物；第二步，在上述中间体（EPS）反应体系中，按中间体（EPS）所含环氧基与聚醚胺摩尔比为1: 0.5‑1的比例加入聚醚胺及有机溶剂R2，聚醚胺记作原料C，将中间体（EPS）与原料C在50‑120ºС进行氨解开环反应3‑10h，反应结束，减压蒸馏回收部分溶剂或加入有机溶剂R2稀释使硅油含量达到40‑60%，得透明液体，即高支化嵌段聚醚氨基硅整理剂，其有效组分高支化嵌段聚醚氨基硅油的含量为40‑60%。...

【技术特征摘要】
1.一种高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
第一步，在装置有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的反应器中，按比例称取线性α,ω-二甲基氢硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分子内含多个Si-H键的低聚含氢(倍半)硅氧烷(HPOS)，Si-H键官能度≥3，搅拌混合均匀，记作原料A；按原料A中所含Si-H键与烯丙基类环氧化合物中C=C双键摩尔比为1:1-1.05的比例再加入原料B，烯丙基类环氧化合物作为原料B，搅拌混匀；通N2保护、加热升温至75-100oС并在催化剂作用下直接进行硅氢化加成反应或在小分子醇溶剂R1中进行硅氢化加成反应1-4h，得中间体(EPS)，中间体(EPS)为线性α,ω-环氧基改性聚二甲基硅氧烷与环氧基改性低聚(倍半)硅氧烷的共混物；
第二步，在上述中间体（EPS）反应体系中，按中间体（EPS）所含环氧基与聚醚胺摩尔比为1:0.5-1的比例加入聚醚胺及有机溶剂R2，聚醚胺记作原料C，将中间体（EPS）与原料C在50-120oС进行氨解开环反应3-10h，反应结束，减压蒸馏回收部分溶剂或加入有机溶剂R2稀释使硅油含量达到40-60%，得透明液体，即高支化嵌段聚醚氨基硅整理剂，其有效组分高支化嵌段聚醚氨基硅油的含量为40-60%。
2.根据权利要求1所述一种高支化嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法，其特征在于，所述的小分子醇溶剂R1为乙醇、异丙醇、叔丁醇；所述的有机溶剂R2为小分子醇、醇醚或二者任意比例的混合物；小分子醇溶剂R1+有机溶剂R2用量为原料A+原料B+原料C总量的30-200%。
3.根据权利要求1所述一种高支化嵌段聚醚氨基硅整理剂的制备方法，其特征在于，所述的线性α,ω-二甲基氢硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)，结构如式(1)所示，以每100gHPS中所含Si-H键的摩尔数表示，Si-H键含量为0.01-0.08%，n=32-268，平均分子量Mn=2500-20000；
所述的低聚含氢(倍半)硅氧烷(HPOS)，为结构中含有式(2)(a)-式(2)(f)所示多种链节的低聚含氢倍半硅氧烷或为结构中含有式(2)(a)、式(2)(d)、式(2)(e)所示链节、端基和主链中同时含有S-H键的α,...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶海峰，陈贵龙，安秋凤，张惠，白飞，
申请(专利权)人：浙江汉邦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33