一种负载型铂催化剂、制备方法和双子型季铵盐的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种负载型铂催化剂、制备方法和双子型季铵盐的制备方法，所述催化剂包括氧化石墨烯、铂原子以及连接在铂原子和氧化石墨烯之间的改性剂；所述改性剂为四亚乙基五胺或五亚乙基六胺，本发明专利技术属于织物改性剂领域，该负载型铂催化剂转化率高、制备得到的织物柔顺剂β

【技术实现步骤摘要】
一种负载型铂催化剂、制备方法和双子型季铵盐的制备方法


[0001]本专利技术涉及织物改性剂领域，具体为一种负载型铂催化剂、制备方法和双子型季铵盐的制备方法。

技术介绍

[0002]有机硅被广泛的用于织物柔软剂，柔软剂是一类能改变纤维的静、动摩擦系数的化学物质。当改变静摩擦系数时，手感触摸有平滑感，易于在纤维或织物上移动；当改变动摩擦系数时，纤维与纤维之间的微细结构易于相互移动，也就是纤维或者织物易于变形。二者的综合感觉就是柔软。柔软剂按离子性来分有阳离子型、非离子型、阴离子型和两性季铵盐型四种。
[0003]现有技术中，针对织物柔软剂的改性研究主要集中在其附加基团的结构改进方面，如申请人上海发凯化工有限公司于2013年提出的一项专利技术专利ZL201310746590.8,其采用的是N,N
‑
二甲基
‑
N
’‑
糖酰基
‑
1,3
‑
丙二胺作为改性基团提高柔软性能、白度、抗菌性等效果。
[0004]如申请人清远市宏图助剂有限公司于2016年提出的基于端氨基聚醚季铵化反应制备得到的织物柔顺剂，其在织物白度、柔软性等方面有一定的贡献。
[0005]但是，本申请人认为除了上述的基于取代基团的优选以提高织物柔顺剂的性能外，对于织物柔顺剂的纯度、加成反应过程中的彻底性等依然不能忽视。
[0006]铂催化剂作为织物柔顺剂的催化剂已有人提出，如申请人湖北新海鸿化工有限公司于2018年提出一项专利技术专利申请CN201810665395.5 ，其公开了一种织物柔软剂的制备方法，包括以下步骤：S1，将D4、HMM封头剂在酸性催化剂作用下得到端氢基聚硅氧烷中间体；S2，将步骤S1得到的端氢基聚硅氧烷中间体、碳酸亚乙烯酯再铂系催化剂作用下反应得到双环氧封端聚硅氧烷中间体；S3，将步骤S2得到的双环氧封端聚硅氧烷中间体与聚醚胺混合，制得淡黄色的透明液体。其采用的催化剂为Karstedt催化剂，Karstedt催化剂是由氯铂酸/盐在乙醇、碳酸氢钠存在的条件下，加热作用下制备得到的。
[0007]作为同类型的催化剂，与Karstedt催化剂类似的催化剂还可以选择为石墨烯负载的铂催化剂。
[0008]石墨烯负载的铂催化剂可以参考2011年由河南科技大学提出的专利申请ZL201110053701.8,其提出了一种树枝状的负载型铂催化剂。参考该技术，在研究过程中，研究了几种简化的负载型铂催化剂，发现并不是所有的负载型铂催化剂均能够达到我们的预期。
[0009]基于上述现实情况，本申请所要解决的技术问题在于：1、提出一种催化剂，以解决传统技术中硅氢加成反应副产物多、在织物柔顺剂催化过程中产物发黄的问题；2、基于该催化剂，进一步提出适应于该催化剂的改性剂，以解决织物柔顺剂在处理织物后织物白度、柔顺性、亲水性和抗菌性不能协同提高的问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种负载型铂催化剂、制备方法，该负载型铂催化剂转化率高、制备得到的织物柔顺剂β加成产物含量高、制备得到的织物柔顺剂黄变低。
[0011]同时，本专利技术还提供一种负载型铂催化剂，所述催化剂包括氧化石墨烯、铂原子以及连接在铂原子和氧化石墨烯之间的改性剂；所述改性剂为四亚乙基五胺或五亚乙基六胺。
[0012]在上述的负载型铂催化剂中，所述改性剂为四亚乙基五胺。
[0013]同时，本专利技术还公开一种负载型铂催化剂的制备方法，包括如下步骤：将氧化石墨烯分散于有机溶剂中，加入改性剂，以使改性剂连接在氧化石墨烯的表面，干燥得到粉末，记为 GO
‑
PEPA；将GO
‑
PEPA、H2PtCl6·
6H2O于无水乙醇中混合，反应、抽滤、干燥，得到负载型铂催化剂，记为GO
‑
TEPA
‑
Pt。
[0014]在上述的负载型铂催化剂的制备方法中，所述方法具体为：取7.0g氧化石墨烯超声分散于7000ml 的N
‑
甲基吡咯烷酮溶剂中，继续加入7.0 ml的四亚乙基五胺或五亚乙基六胺，继续超声15min，搅拌，缓慢加热至110℃，反应24 h；抽滤，依次用甲醇、水、丙酮洗涤；产物于 80℃下真空干燥12 h，研磨得粉末，记为 GO
‑
PEPA； 取2 g GO
‑
PEPA粉末分散于120 ml无水乙醇中，依次加入 0.032 g NaHCO3和 0.05 g H2PtCl6·
6H2O，混合物于 40℃下搅拌24 h；反应完毕后，抽滤，用无水乙醇洗涤6 次，产物于70℃下真空干燥12 h；产物记为GO
‑
TEPA
‑
Pt。
[0015]最后，本专利技术还公开一种双子型季铵盐的制备方法，包括如下步骤：步骤1：硅氢加成，在如上所述催化剂存在的条件下，将四甲基二硅氧烷加入到烯丙基缩水甘油醚中，烯丙基缩水甘油醚和四甲基二硅氧烷的摩尔比1:2
‑
2.5，反应得到EDH；步骤2：扩链，将D4、EDH在四甲基氢氧化铵存在的条件下反应，得到端环氧改性硅油；D4、EDH的质量比为：（37.9
‑
60.2）：1；步骤3：胺化，将端环氧改性硅油、葡甲胺进行反应，得到胺化产物；端环氧改性硅油、葡甲胺的摩尔比为：1：（0.8
‑
1.3）；步骤4：季铵化，将胺化产物、季铵化试剂进行反应，得到双子型季铵盐；胺化产物、季铵化试剂的摩尔比为1:0.8
‑
1.25。
[0016]在上述的双子型季铵盐的制备方法中，所述步骤1中，催化剂的用量相当于烯丙基缩水甘油醚和四甲基二硅氧烷总重的3
‑
15 ppm；步骤2中，四甲基氢氧化铵相当于D4、EDH总重的0.01
‑
0.03 wt %。
[0017]在上述的双子型季铵盐的制备方法中，所述步骤1中，反应温度为80
‑
100℃，反应时间为2
‑
4h；所述步骤1中，反应结束后，升温、减压脱除低沸物，得到无色透明液体，即为β
‑
加成产物。
[0018]在上述的双子型季铵盐的制备方法中，所述步骤2中，反应温度为90
‑
110℃，反应8
‑
12 h。
[0019]在上述的双子型季铵盐的制备方法中，所述步骤3和步骤4的反应温度为75
‑
85℃；步骤3的反应时间为6
‑
10h；步骤4的反应时间为3
‑
5h。
[0020]在上述的双子型季铵盐的制备方法中，所述双子型季铵盐的分子量为4000
‑
13000，所述步骤4中季铵化试剂为硫酸二甲酯、氯化苄、3
‑
氯丙基三甲氧基硅烷、三甲胺盐酸盐中的一种。
[0021]上述反应的化学式反应过程如下：上述反应的化学式反应过程如下：与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型铂催化剂，其特征在于：所述催化剂包括氧化石墨烯、铂原子以及连接在铂原子和氧化石墨烯之间的改性剂；所述改性剂为多亚乙基多胺（PEPA）中的四亚乙基五胺（TEPA）或五亚乙基六胺（PEHA）。2.根据权利要求1所述的负载型铂催化剂，其特征在于：所述改性剂为四亚乙基五胺。3.一种负载型铂催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将氧化石墨烯分散于有机溶剂中，加入改性剂，以使改性剂连接在氧化石墨烯的表面，干燥得到粉末，记为GO
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PEPA；将GO
‑
PEPA、H2PtCl6·
6H2O于无水乙醇中混合，反应、抽滤、干燥，得到负载型铂催化剂，记为GO
‑
PEPA
‑
Pt。4.根据权利要求3所述的负载型铂催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法具体为：取7.0g氧化石墨烯超声分散于7000ml 的N
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甲基吡咯烷酮溶剂中，继续加入7.0 ml的四亚乙基五胺或五亚乙基六胺，继续超声15min，搅拌，缓慢加热至110℃，反应24 h；抽滤，依次用甲醇、水、丙酮洗涤；产物于 80℃下真空干燥12 h，研磨得粉末，记为 GO
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PEPA； 取2 g GO
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PEPA粉末分散于120 ml无水乙醇中，依次加入 0.032 g NaHCO3和 0.05 g H2PtCl6·
6H2O，混合物于 40℃下搅拌24 h；反应完毕后，抽滤，用无水乙醇洗涤6 次，产物于70℃下真空干燥12 h；产物记为GO
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PEPA
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Pt。5.一种双子型季铵盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：硅氢加成，在如权利要求1或2所述催化剂存在的条件下，将四甲基二硅氧烷加入到烯丙基缩水甘油醚中，烯丙基缩水甘油醚和四甲基二硅氧烷的摩尔比1:2
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【专利技术属性】
技术研发人员：余林，程文静，陈钦鹏，孙明，韩胜博，程高，钟远红，
申请(专利权)人：清远市宏图助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：