自乳化型聚醚改性有机硅抗皱整理剂及其制备法与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种自乳化型的聚醚改性有机硅抗皱整理剂及其制备方法，其结构通式为：本发明专利技术还同时提供了上述自乳化型的有机硅抗皱整理剂的应用：用于整理织物；将织物浸渍含有抗皱整理剂的溶液，经两次或者以上浸轧后烘干。经两次或者以上浸轧后烘干。经两次或者以上浸轧后烘干。

【技术实现步骤摘要】
自乳化型聚醚改性有机硅抗皱整理剂及其制备法与应用


[0001]本专利技术属于纺织印染领域，涉及一种自乳化型有机硅抗皱整理剂及其制备方法，以及它在真丝织物上的抗皱整理应用。

技术介绍

[0002]真丝织物具有优异的特性而深受消费者喜爱，但是其在服用过程中容易产生折皱，影响服用性能，因此需要对真丝织物进行抗皱整理。
[0003]在早期，以N
‑
羟甲基酰胺类树脂为代表的抗皱剂得到了广泛的研究，但是在研究中发现经整理后的织物会释放游离的甲醛，对人体会产生一定的危害，因此，研究人员将研究重点转移到了无甲醛整理剂的开发。目前的无甲醛抗皱整理剂有多种，Yang等研究的柠檬酸抗皱整理剂(Yang Y,Li S.Silk Fabric Non
‑
formaldehyde Crease
‑
resistant Finishing Using Citric Acid[J].Journal of the Textile Institute,2016,84(4):638
‑
644)，对丝织物的折皱回复角有提升，但经整理后的织物出现泛黄现象，而且硬挺度提高，失去了丝织物原有的柔软性。改性有机硅类抗皱剂具良好的抗皱性能并且能使织物保持原有柔软性，Zhang等研究的改性有机硅抗皱剂(Zhang L,Tian L,Wu M.Preparation of Isocyanate Terminated Polysiloxane and Its Application in Crease Resistant Finishing of Silk Fabric[J].Fibers and Polymers,2020,21(2):300
‑
307)制备的抗皱整理剂对折皱回复有良好的提升并能保持原有的白度和柔软度，但所制备的整理剂需要外加大量乳化剂进行乳化才能用于织物的抗皱整理，用量大并且整理后织物的亲水性有所下降；中国专利CN201010550995.0中制备的抗皱整理剂提升了整理织物的折皱回复角并且断裂强力保留率没有太大损伤，但所制备的整理剂工艺复杂，需要外加大量乳化剂(重量比8％～15％)才能使整理剂乳化并用于织物的抗皱整理，这样增加了工业成本以及能源损耗，同时对环境也会造成一定污染。
[0004]2021112191832的专利技术《含多活性基团的有机硅抗皱整理剂及其制备方法与应用》能够提高织物的抗皱性；同时有机硅能保持织物原有的柔软性。但是其在运用过程还需额外添加乳化剂的存在才能使整理剂用于织物整理，增加了商业成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种自乳化型的有机硅抗皱整理剂，并提供其制备方法与应用。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种自乳化型的聚醚改性有机硅抗皱整理剂，首先选择长的聚醚链段和相对短的硅氧烷链段，并选择常用于做水性聚氨酯原料的异佛尔酮二异氰酸酯为活性基团，通过重复的亲水性乙氧基单元获得自乳化效果，并且长的聚醚链段可使乳滴通过空间位阻作用均匀分散在水而不易团聚，封端剂甲乙酮肟能提供低的解封温度，其结构通式为如下的式Ⅰ：
[0007][0008]作为本专利技术的可自乳化型有机硅抗皱整理剂的改进：
[0009]R为：
[0010]R1为：
[0011]x：y≤3:1，为整数比。
[0012]作为本专利技术的可自乳化型有机硅抗皱整理剂的进一步改进，为以下任一：
[0013][HMM(D4)3(D
4H
)1‑
APEG
1000
(n＝22)]‑
IPDI
‑
MEKO，结构式为：
[0014][0015][HMM(D4)3(D
4H
)1‑
APEG
1200
(n＝26)]‑
IPDI
‑
MEKO，结构式为：
[0016][0017][HMM(D4)3(D
4H
)1‑
APEG
1000
(n＝22)]‑
TDI
‑
MEKO，结构式为：
[0018][0019]本专利技术还同时提供了上述自乳化型的有机硅抗皱整理剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]1)、反应物由四甲基二硅氧烷(HMM)、D4和D
4H
组成，
[0021]以四甲基二硅氧烷为封端剂，在反应物总质量的3％的浓硫酸催化作用下，通过D4和D
4H
进行开环反应制得含氢硅油，所述含氢硅油的结构式为如下的式Ⅱ：
[0022][0023]所述D4：D
4H
≤3:1的摩尔比，HMM：D
4H
＝1：1的摩尔比；
[0024]开环反应的温度为60
±
5℃，时间为5
±
0.5小时；
[0025]说明：通过控制D4与D
4H
的投入的物质的量之比，即改变x与y之间的比值，可制得不同含氢量的硅油；
[0026]2)、于溶剂Ⅰ中，在催化剂的作用下，将步骤1)所得的含氢硅油与烯丙基聚氧乙烯醚进行硅氢加成反应，制备得到作为整理剂前驱体的多聚醚改性聚硅氧烷，所述多聚醚改性聚硅氧烷的结构式为如下的式Ⅲ：
[0027][0028]所述聚醚：n≥22；
[0029]说明：聚醚为接枝到聚硅氧烷上的长链段，亲水性主要体现在疏水段的疏水性弱于亲水段的亲水性，直接加入水中可自乳化；
[0030]所述氢硅油：烯丙基聚氧乙烯醚＝1:3.6的摩尔比；
[0031]所述催化剂为氯铂酸，氯铂酸：含氢硅油＝25
±
5μg/g；
[0032]硅氢加成反应的温度为80～120℃(优选90℃)，时间为4
±
0.5h；
[0033]3)、于溶剂Ⅱ中，步骤2)所得的多聚醚改性聚硅氧烷与异氰酸酯进行酯化反应，酯化反应所得物中加入异氰酸酯封端剂对剩余异氰酸酯进行封端处理，制备得到自乳化型聚醚改性有机硅抗皱整理剂(式Ⅰ)。
[0034]所述多聚醚改性聚硅氧烷：异氰酸酯＝1:3～3.6的摩尔比(优选1:3.6)，酯化反应温度为48～60℃(优选反应温度55℃)，反应时间2～4h(优选3h)；
[0035]所述封端处理中，异氰酸酯基：异氰酸酯封端剂＝1:1～1.2的摩尔比(优选1:1.2)；封端处理的温度同酯化反应温度，封端处理时间为1～2h(优选1.5h)。
[0036]作为本专利技术自乳化型聚醚改性有机硅抗皱整理剂的制备方法的改进：
[0037]所述步骤2)中的烯丙基聚氧乙烯醚为以下任一：APEG
1000
、APEG
1200
；
[0038]所述步骤3)中的异氰酸酯为以下任一：IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、TDI(甲苯二异氰酸酯)。
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自乳化型聚醚改性有机硅抗皱整理剂，其特征在于结构通式如下：R为：n≥22；R1为：x：y＝1～3:1，为整数比。2.根据权利要求1所述的自乳化型聚醚改性有机硅抗皱整理剂，其特征在于，为以下任一：[HMM(D4)3(D
4H
)1‑
APEG
1000
(n＝22)]
‑
IPDI
‑
MEKO，结构式为：[HMM(D4)3(D
4H
)1‑
APEG
1200
(n＝26)]
‑
IPDI
‑
MEKO，结构式为：
[HMM(D4)3(D
4H
)1‑
APEG
1000
(n＝22)]
‑
TDI
‑
MEKO，结构式为：3.如权利要求1或2所述的自乳化型有机硅抗皱整理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)、反应物由四甲基二硅氧烷、D4和D
4H
组成，以四甲基二硅氧烷为封端剂，在为反应物总质量的3％的浓硫酸催化作用下，通过D4和D
4H
进行开环反应制得含氢硅油，所述含氢硅油的结构式为如下的式Ⅱ：所述D4：D
4H
＝1～3:1的摩尔比，HMM：D
4H
＝1：1的摩尔比；开环反应的温度为60
±
5℃，时间为5
±
0.5小时；2)、于溶剂Ⅰ中，在催化剂的作用下，将步骤1)所得的含氢硅油与烯丙基聚氧乙烯醚进行硅氢加成反应，制备得到作为整理剂前驱体的多聚醚改性聚硅氧烷，所述多聚醚改性聚硅氧烷的结构式为如下的式Ⅲ：所述烯丙基聚氧乙烯醚为以下任一：APEG
1000
、APEG
1200
；所述聚醚：n≥22；
R1为：所述氢硅油：烯丙基聚氧乙烯醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明华，李惠龙，陈涛，余德游，
申请(专利权)人：浙江理工大学桐乡研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：