一种有机硅聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种有机硅聚合物，其具有阳离子和阴离子，阳离子的结构式为。本发明专利技术中的有机硅聚合物既能降低织物纤维之间的摩擦系数，提升织物的柔性，改善织物的手感；又具有较佳的亲水性能，从而能够减少织物穿着闷热不透气的情况，提升织物的舒适度。提升织物的舒适度。提升织物的舒适度。

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅聚合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种有机硅聚合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]织物在经摩擦（例如：洗涤）时，其中的微小纤维会断裂或拆散，这些微小纤维会像倒钩一样抑制织物纤维之间的滑动，干扰织物的柔性，当织物经过皮肤时，触感粗糙。一般通过使用柔软剂对织物进行整理，提升织物的柔性，使织物具有良好的触感。有机硅能够附着于织物的表面，覆盖和润滑纤维束，降低纤维之间的摩擦系数，使微小纤维与纤维束平行，改善织物的手感，因而被广泛用作柔软剂。
[0003]常规的有机硅柔软剂使用的有机硅聚合物为氨基硅油，经其整理后的织物普遍存在亲水性不佳的问题，会导致穿着闷热，舒适度下降。通过使用聚醚改性硅油得到的侧链聚醚改性硅油（市场俗称CGF），虽然能够一定程度上提升织物的亲水性，但是，经其整理后的织物柔性不佳，手感较差。有研究者通过将功能性官能团（聚醚、氨基等）连接到有机硅的主链上，从而获得一种三元嵌段结构的有机硅聚合物（例如专利CN105220506A公开的有机硅柔软剂、迈图公司的DermNT），该三元嵌段结构的有机硅聚合物相较于侧链聚醚改性硅油，虽然在整理手感上有所提升，但亲水性又有所下降。目前的有机硅聚合物均无法同时兼具较佳的亲水性和较好的整理手感，因此，急需一种亲水性能佳且整理手感好的有机硅聚合物。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种亲水性能佳且整理手感好的有机硅聚合物及其制备方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种有机硅聚合物，所述有机硅聚合物具有阳离子和阴离子，所述阳离子的结构式为，其中，A1、A2、A3分别独立地选自
或，所述R1选自烷氧基或
‑
O(C2H4O)
m
(C3H6O)
n
C3H6‑
；所述R2选自烃基或醚基；所述a、b、m、x、y及z分别独立地选自正整数，所述n选自0或正整数，所述阴离子为酸根离子。
[0006]本专利技术中的有机硅聚合物具有阳离子以及“T”型结构，一方面既能降低纤维之间的摩擦系数，提升织物的柔性，改善织物的手感；另一方面具有较佳的亲水性能，能够吸湿，减少了穿着闷热不透气的情况，大大提升了织物的舒适度。
[0007]优选地，所述烷氧基的碳原子数选自1~5之间的整数，例如可以为1、2、3、4、5。更为优选地，所述烷氧基为
‑
OC3H6‑
。
[0008]优选地，所述m选自1~50之间的整数。
[0009]进一步优选地，所述m选自3~30之间的整数，例如可以为3、5、10、15、20、25、30等。
[0010]优选地，所述n选自0~30之间的整数。
[0011]进一步优选地，所述n选自0~10之间的整数，例如可以为0、2、4、6、8、10等。
[0012]优选地，所述烃基的碳原子数选自1~10之间的整数，例如可以为1、2、4、6、8、10等。烃基包括但不限于烷基、烯基、炔基等，作为优选，烃基为烷基。
[0013]进一步优选地，所述烃基选自
‑
C2H4‑
、
‑
C3H6‑
或
‑
C6H
12
‑
。
[0014]优选地，所述醚基的碳原子数选自1~10之间的整数，例如可以为1、2、4、6、8、10等。
[0015]进一步优选地，所述醚基为
‑
C2H4OC2H4‑
。
[0016]优选地，所述a选自5~250之间的整数。
[0017]进一步优选地，所述a选自40~200之间的整数，例如可以为40、50、70、100、120、150、170、200等。
[0018]优选地，所述b选自1~3之间的整数，例如可以为1或2或3。
[0019]优选地，所述x、y及z分别独立地选自1~3之间的整数，且x+y+z=5或6。
[0020]优选地，所述酸根离子选自有机酸根离子或无机酸根离子，所述有机酸根离子包括乙酸根、月桂酸根、甲酸根、草酸根、硬脂酸根中的一种或者多种，所述无机酸根离子包括盐酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根中的一种或多种。
[0021]本方面的第二方面提供一种有机硅聚合物的制备方法，使化合物Ⅰ、化合物Ⅱ及化合物Ⅲ在有机溶剂和酸的存在下反应，生成上述的有机硅聚合物，所述化合物Ⅰ的结构式为
；所述化合物Ⅱ的结构式为；所述化合物Ⅲ的结构式为；其中，所述化合物Ⅰ中的R2，所述化合物II中的x、y及z，所述化合物Ⅲ中的R1及a分别与所述有机硅聚合物中的R1、R2、x、y、z及a相同。
[0022]优选地，所述化合物Ⅰ、所述化合物Ⅱ及所述化合物Ⅲ的投料摩尔比为（0.5~0.9）：（0.07~0.4）：1。
[0023]进一步优选地，所述化合物Ⅰ、所述化合物Ⅱ及所述化合物Ⅲ的投料摩尔比为（0.6~0.8）：（0.14~0.35）：1。
[0024]优选地，所述有机溶剂包括异丙醇、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或多种。
[0025]进一步优选地，所述有机溶剂和所述化合物Ⅲ的投料质量比为（0.05~0.2）：1，再进一步为（0.1~0.2）：1，更进一步为（0.1~0.15）：1。
[0026]优选地，所述酸为有机酸或无机酸，所述有机酸包括乙酸、月桂酸、硬脂酸、甲酸、草酸中的一种或多种，所述无机酸包括盐酸、硫酸、磷酸、硝酸中的一种或多种。
[0027]进一步优选地，所述酸与所述化合物Ⅲ的投料质量比为（0.001~0.1）：1，再进一步为（0.01~0.1）：1，更进一步为（0.01~0.05）：1。
[0028]优选地，控制所述反应的温度为80~100℃，例如可以为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃等。
[0029]进一步优选地，所述反应的时间为6~20h，再进一步优选为10~20h，更进一步优选为12~16h。
[0030]优选地，所述化合物Ⅱ的制备方法包括在高压釜中加入聚醚胺T403、甲醛、催化剂，氮气、氢气置换后，升温，通入氢气，在一定压力下反应；中控，取样检测所述化合物Ⅱ含量>95Wt.％为合格，冷却，氮气置换，经过滤去除催化剂，得滤液(粗品)；所得滤液通过简单脱气脱水，得95Wt.％以上的所述化合物II。
[0031]进一步优选地，催化剂为镍、氧化铝、钯、铂中的一种或几种。
[0032]本专利技术的第三方面提供一种组合物，所述组合物包括化合物Ⅰ、化合物Ⅱ、化合物Ⅲ中的一种或多种，以及如上所述的有机硅聚合物或如上所述的制备方法制得的有机硅聚合物，所述化合物Ⅰ的结构式为；所述化合物Ⅱ的结构式为；所述化合物Ⅲ的结构式为，其中，所述化合物Ⅰ中的R2，所述化合物II中的x、y及z，所述化合物Ⅲ中的R1及a分别与所述有机硅聚合物中的R1、R2、x、y、z及a相同。
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅聚合物，其特征在于：所述有机硅聚合物具有阳离子和阴离子，所述阳离子的结构式为，其中，A1、A2、A3分别独立地选自或，所述R1选自烷氧基或
‑
O(C2H4O)
m
(C3H6O)
n
C3H6‑
；所述R2选自烃基或醚基；所述a、b、m、x、y及z分别独立地选自正整数，所述n选自0或正整数，所述阴离子为酸根离子。2.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其特征在于：所述烷氧基的碳原子数选自1~5之间的整数，所述m选自1~50之间的整数，所述n选自0~30之间的整数；和/或，所述烃基的碳原子数选自1~10之间的整数，所述醚基的碳原子数选自1~10之间的整数。3.根据权利要求2所述的有机硅聚合物，其特征在于：所述烷氧基为
‑
OC3H6‑
，所述m选自3~30之间的整数，所述n选自0~10之间的整数；和/或，所述烃基选自
‑
C2H4‑
、
‑
C3H6‑
或
‑
C6H
12
‑
，所述醚基为
‑
C2H4OC2H4‑
。4.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其特征在于：所述a选自5~250之间的整数；和/或，所述b选自1~3之间的整数；和/或，所述x、y及z分别独立地选自1~3之间的整数，且x+y+z=5或6；和/或，
所述酸根离子选自有机酸根离子或无机酸根离子，所述有机酸根离子包括乙酸根、月桂酸根、甲酸根、草酸根、硬脂酸根中的一种或多种，所述无机酸根离子包括盐酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根中的一种或多种。5.一种有机硅聚合物的制备方法，其特征在于：使化合物Ⅰ、化合物Ⅱ及化合物Ⅲ在有机溶剂和酸的存在下反应，生成如权利要求1至4中任一项所述的有机硅聚合物，所述化合物Ⅰ的结构式为；所述化合物Ⅱ的结构式为；所述化合物Ⅲ的结构式为；其中，所述化合物Ⅰ中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞云，张浩明，
申请(专利权)人：江苏奥斯佳材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：