一种无氟拒水柔软剂、其制备方法及其应用技术

本申请公开了一种无氟拒水柔软剂、其制备方法及其应用，其中无氟拒水柔软剂的制备方法包括以下步骤：S1，将有机硅单体、乳化剂与水混合，制得第一乳液；S2，向第一乳液中加入催化剂进行反应，得到第一产物；S3，去除第一产物中的低沸物，得到第二产物；S4，向第二产物中加入氨基硅烷偶联剂进行反应，得到第三产物。本申请的无氟拒水柔软剂的分子链两端具有活性基团羟基，而且链段中还具有氨基，能够赋予织物优异的拒水效果，而且柔软剂不含氟类物质，环保性好，而且其中的低环体D4、D5、D6的含量均低于1000ppm，本申请的无氟拒水柔软剂应用在织物上具有滑爽的手感。上具有滑爽的手感。

【技术实现步骤摘要】
一种无氟拒水柔软剂、其制备方法及其应用


[0001]本申请涉及织物整理剂领域，尤其涉及一种无氟拒水柔软剂、其制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]目前市场上的织物防水剂以含氟化合物为主，但是其生产和使用过程对人体和环境会产生有害的影响。自2020年7月4日起，欧盟正式开始对PFOA及其盐和相关物质的管控。REACH对于PFOA相关物质限量值为25ppb。此外，市场上的含氟防水剂整理出的织物触感不够软滑，因此，越来越多的人把精力投入到无氟织物防水剂的研究领域，利用拒水性硅烷链段使织物具有一定的拒水效果，同时兼具柔软手感。在硅油助剂的合成工艺中，通常先以D4(八甲基环四硅氧烷)或线性体为原料，合成硅油，反应进程中，常有大量低环体D4、D5(十甲基环戊硅氧烷)、D6(十二甲基环己硅氧烷)残留。REACH法规第19批10项SVHC清单公布了对低环体D4、D5、D6的限制，要求化学品中D4、D5、D6含量均低于1000ppm。如何制备低环体的拒水柔软剂是目前的研发重点。

技术实现思路

[0003]本申请的一个目的在于提供一种无氟拒水柔软剂及其制备方法，其D4、D5、D6环体含量低。
[0004]为达到以上目的，本申请提供一种无氟拒水柔软剂的制备方法，包括以下步骤：
[0005]S1，将有机硅单体、乳化剂与水混合，制得第一乳液；
[0006]S2，向所述第一乳液中加入催化剂进行反应，得到第一产物；
[0007]S3，去除所述第一产物中的低沸物，得到第二产物；
[0008]S4，向所述第二产物中加入氨基硅烷偶联剂进行反应，得到第三产物。
[0009]进一步地，所述第一产物包括端基为羟基的聚硅氧烷，所述第二产物中八甲基环四硅氧烷、十甲基环戊硅氧烷、十二甲基环己硅氧烷的含量均低于1000ppm，所述第三产物包括端基为羟基、且链段中含有氨基的聚硅氧烷。
[0010]进一步地，所述有机硅单体包括以下一种或多种的混合：六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷。
[0011]进一步地，所述氨基硅烷偶联剂选自以下一种或多种的混合：N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3
‑
哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷。
[0012]进一步地，所述乳化剂选自以下一种或多种的混合：脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷三甲基氯化铵、十八烷三甲基氯化铵；所述催化剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵中的一种。
[0013]进一步地，所述步骤S1包括以下步骤：
[0014]S11.将所述有机硅单体与所述乳化剂均匀混合，得到第一混合物；
[0015]S12，将所述第一混合物与所述水加入高压均质机进行均质，均质至液体泛蓝光，得到所述第一乳液，所述第一乳液的粒径小于100nm；
[0016]所述步骤S2中将所述第一乳液升温至60～80℃，然后加入所述催化剂，再升温至80～90℃，保温反应7～8小时，得到所述第一产物；
[0017]所述步骤S3中，在温度为130～150℃、真空度为
‑
0.08～
‑
0.1MPa、时间为10～12小时的条件下去除所述第一产物中的低沸物得到所述第二产物；
[0018]所述步骤S4中，停止真空后，向所述第二产物中加入所述氨基硅烷偶联剂，保温反应3～8小时，得到所述第三产物。
[0019]进一步地，所述步骤S4之后还包括步骤S5：所述第三产物降温后加入pH调节剂，混合均匀后得到第四产物。
[0020]进一步地，所述有机硅单体为25～30质量份，所述乳化剂为8～10质量份，所述水为50～65质量份，所述催化剂为0.01～0.03质量份，所述氨基硅烷偶联剂为2～4质量份。
[0021]进一步地，所述第二产物中八甲基环四硅氧烷、十甲基环戊硅氧烷、十二甲基环己硅氧烷的含量均低于800ppm。
[0022]本申请还提供一种前述制备方法制得的无氟拒水柔软剂。
[0023]与现有技术相比，本申请的有益效果在于：本申请制得的无氟拒水柔软剂的分子链两端具有活性基团羟基，而且链段中还具有氨基，羟基与氨基均可以与纤维中的极性基团形成化学键，使得分子链牢固结合在织物表面，经过高温定性烘干后能够形成致密的硅氧烷膜，其具有优异的拒水效果。本申请的柔软剂不含氟类物质，环保性好，而且其中的低环体D4、D5、D6的含量均低于1000ppm，符合REACH对于低环体的限制要求。本申请制得的无氟拒水柔软剂应用在织物上具有滑爽的手感，也即能够改善织物的触感。
具体实施方式
[0024]下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0025]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0026]本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0027]本申请提供一种无氟拒水柔软剂的制备方法，包括以下步骤：
[0028]S1，将有机硅单体、乳化剂与水混合，制得第一乳液；
[0029]S2，向第一乳液中加入催化剂进行反应，得到第一产物，第一产物包括端基为羟基的聚硅氧烷；
[0030]S3，去除第一产物中的低沸物，得到第二产物，第二产物中八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环戊硅氧烷(D5)、十二甲基环己硅氧烷(D6)的含量均低于1000ppm；
[0031]S4，向第二产物中加入氨基硅烷偶联剂进行反应，得到第三产物，第三产物包括端基为羟基、且链段中含有氨基的聚硅氧烷。
[0032]本领域技术人员可以理解，第一产物中的低沸物主要是指低分子量的D4、D5、D6等沸点低的环体。
[0033]本申请制得的无氟拒水柔软剂的分子链两端具有活性基团羟基，而且链段中还具有氨基，羟基与氨基均可以与纤维中的极性基团形成化学键，使得分子链牢固结合在织物表面，经过高温定性烘干后能够形成致密的硅氧烷膜，其具有优异的拒水效果。本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氟拒水柔软剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将有机硅单体、乳化剂与水混合，制得第一乳液；S2，向所述第一乳液中加入催化剂进行反应，得到第一产物；S3，去除所述第一产物中的低沸物，得到第二产物；S4，向所述第二产物中加入氨基硅烷偶联剂进行反应，得到第三产物。2.如权利要求1所述的无氟拒水柔软剂的制备方法，其特征在于，所述第一产物包括端基为羟基的聚硅氧烷，所述第二产物中八甲基环四硅氧烷、十甲基环戊硅氧烷、十二甲基环己硅氧烷的含量均低于1000ppm，所述第三产物包括端基为羟基、且链段中含有氨基的聚硅氧烷。3.如权利要求1所述的无氟拒水柔软剂的制备方法，其特征在于，所述有机硅单体包括以下一种或多种的混合：六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷。4.如权利要求1所述的无氟拒水柔软剂的制备方法，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂选自以下一种或多种的混合：N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3
‑
哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷。5.如权利要求1所述的无氟拒水柔软剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：章东升，皮碧荣，顾海钗，李冰林，付公仆，
申请(专利权)人：宁波润禾高新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：