含氟聚硅氧烷及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种含氟聚硅氧烷及其用途。本设计并合成一种含氟聚硅氧烷，即：在聚硅氧烷的侧链上同时引入含氟烷基和氨基。并将其用于织物整理（处理）剂的制备，实验表明，经该织物整理剂整理后织物可同时有润滑而蓬松柔软等多性能手感，且整理后织物具有防水功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含氟聚硅氧烷及其用途。
技术介绍
自从20世纪以来，聚硅氧烷(有机硅)就以其独特的有机无机结构及优异的耐高低温性、耐候性以及低表面张力、生理惰性和易于加工等性能而被广泛应用于许多行业。其中带氨基的聚硅氧烷由于润滑、柔软性能比较突出，而氨基的存在可改善硅油分子在纤维上的取向度，增加硅油对纤维的亲合力及较强的耐洗性，使氨基硅油及其乳液在纺织、日化、制革等行业应用广泛。 目前，只带一种反应性官能团的氨基硅油整理效果比较单一，为了得到综合整理效果还要复配使用，而复配过程十分繁琐要注意各种整理剂的相溶性有时复配会导致乳液破乳。 因此，本领域迫切需要研制一种综合性能皆佳的聚硅氧烷。
技术实现思路
本设计并合成一种含氟聚硅氧烷(即在聚硅氧烷的侧链上同时引入含氟烷基和氨基)，并将其用于织物整理(处理)剂的制备，实验表明，经该织物整理剂整理后织物可同时有润滑而蓬松柔软等多性能手感，且整理后织物具有防水功能。 本专利技术所述的含氟聚硅氧烷，其主要由式I所示化合物(单体)、式II所示化合物(单体)和八甲基环四硅氧烷(俗称"D4")，在有碱性催化剂存在条件下，于10(TC 15(rC反应2小时至5小时，得预聚合物； 将所得预聚合物再与羟基聚硅氧烷或硅烷偶联剂在10(TC 15(TC条件下，反应1. 5小时至5小时获得；<formula>formula see original document page 4</formula> &和R2分别独立选自式A、式B、式C、式D或式E所示基团中一种，且&和R2中至少有一个为式B、式C、式D或式E所示基团；H ，3A B C平3 R3~^CH2J"N~("CH2"|n-H~|C CH2+N~{CH2+NH2DEn为1 20的整数，m为1R3为式F所示基团10的整数，p为1 10的整数，q为1 10的整数，F R4为Q C6全氟烷基，r为1 10的整数。 在本专利技术一个优选技术方案中，n为10 20的整数，m为1 6的整数，p为1 6的整数，q为1 6的整数，r为1 5的整数。 在本专利技术另一个优选技术方案中，所用羟基聚硅氧烷的黏度为20，000mPa s 50，000mPa*S(25°C);所用的硅烷偶联剂为现有用于有机硅制备的硅烷偶联剂，如(但不限于)甲基三乙氧基硅烷(MTES)、 Y-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-550)、N-P-氨乙基-Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-792)或Y-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)。 在本专利技术又一个优选技术方案中，含氟单体用量为"D4 "的用量的8wt % 20wt % ，硅烷偶联剂的用量为"D/用量的5wtX 10wt^，羟基聚硅氧烷的用量为"D/用量的lwt% 5wt% ) 在本专利技术又一个优选技术方案中，！^为式B、式C、式D或式E所示基团，！^为式A所示基团，且式I所示化合物与式II所示化合物的摩尔比为1 : (1 2)。具体实施例方式本专利技术所用的含氟单体，按下列策略制备, 、 P205+85%H3P04R^CH+OH ——KIFCH3F-lH3CO_Si—OCH3+ R4—CH+IR5 rK2C03(i)含氟单体目标物(ii)GF- 其中R5为式B-l、式C-l式D-l或式E-l所示基团 B-l C-lH H H HD-l E-l 其中R4，m，p和q的含义与前文所述相同。步骤(ii)的反应温度为40°C 80°C， 且步骤(ii)的反应优选在惰性气体气氛中进行。步骤(i)的反应温度100°C 12(TC，反 应3. 5小时，式F所示化合物是市售品) —种制备本专利技术所述含氟聚硅氧烷的方法，其包括如下步骤 (1)在有惰性气体(如氮气等)存在条件下，主要将式I所示化合物、式II所示化 合物和八甲基环四硅氧烷(俗称"D/')及碱催化剂(如氢氧化钾等)，置于反应器中，于 100°C 15(TC反应2小时至5小时，得聚合物； (2)在有惰性气体(如氮气等)存在条件下，将由步骤(1)制得的聚合物与羟基聚 硅氧烷(优选黏度为20， 000mPa s 50， OOOmPa s的羟基聚硅氧烷)或硅烷偶联剂(如 MTES、KH-550、KH-792或KH-560等)于100°C 120。C反应2小时至3小时获得目标物(本 专利技术所述含氟硅氧烷)。 将上述制得的含氟聚硅氧烷和硬脂酸丁酯于20°C 6(TC混合均匀，然后再与混 合偶联剂混合均匀后得固含量为10% 30%的乳液，该乳液即可用于织物整 理(处理)齐U。本专利技术具有如下特点 本专利技术设计并制备新型多功能硅油整理剂，由于主要成分硅油主链上同时带有多种官能团整理时相互补充，整理后织物可同时有润滑而蓬松柔软等多性能手感。 此外，对合成工艺及乳化工艺进行调整，用该硅油制整理剂的整理工艺更为简便、综合效果如蓬松、爽滑、柔软及蜡感非常强。 下面结合具体实施例对本专利技术所述的技术方案作进一步的描述和说明，其目的仅在于更好理解本
技术实现思路
而非限制本专利技术的保护范围。 实施例1 (1)氟氨基硅偶联单体的合成 6CH3 CHgI K2C03 I H3CO—Si—OCH3+C6F13CH2CH2I -^ H3CO—Si—OCH3(CH2)3NH(CH2)2NH2 (CH2)3N(CH2)2NH2 在装有冷凝管、机械搅拌的干燥250mL三口烧瓶中，将10.3克N-(!3-氨乙基)-氨 丙基二甲氧基硅烷，20. 5克CeFuCH^HJ，7. 5g K2C03，异丙醇溶剂在温度为50°C 55"及氮 气保护下反应12小时，滤除K2C03，蒸干溶剂后得透明液体(含氟、氨基硅烷偶联单体)，收 率96% 99%。 (2)将67. 1克含氟、氨基硅烷偶联单体、31. 5克十二烷基甲基二甲氧基硅烷偶 单体、500gD4(八甲基环四硅氧烷)投入装有搅拌器和加热套的1000mL反应器中，在氮 气保护下升温到110°C 13(TC，加入0.3克氢氧化钾，反应2小时，得共聚硅油。 在有氮气存在及110°C 13(TC条件下，继续向上述反应器中加入羟基硅油 18克，并在此状态保持1. 5小时至3. 0小时。然 后在-0. 04MPa减压条件下，除去小分子(耗时约30分钟 40分钟)，等冷至室温加酸中 和至pH值为8 8. 5得目标物。目标物的黏度为10， OOOmPa s 20， OOOmPa s (25°C ) (简记硅油Al)。 实施例2 (1)氟氨基硅偶联单体的合成 CH3 ( H3 I K2C03 IH3CO—Si—OCH3+C4F9CH2CH2I ~^~^ H3CO_，i—OCH3(CH2)3(NHCH2CH2)2NH2 (CH2)3(NCH2CH)2NH2 在装有冷凝管、机械搅拌的干燥250mL三口烧瓶中，将25克Y - 二乙烯三氨丙基 甲基二甲氧基硅氧烷偶联剂，37. 4克C4F9CH2CH2I和6. 9克K2C03 (催化剂)，四氢呋喃溶剂在 温度为60°C 62t:及氮气保护下反应10小时，滤除催化剂，蒸干溶剂后得到透明液体(含 氟、氨基硅偶联单体)，收率94% 95%。 (2)将50克含氟、氨基硅偶联单体、61克十二烷基甲基二甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟的聚硅氧烷，其主要由式Ⅰ所示化合物、式Ⅱ所示化合物和八甲基环四硅氧烷，在有碱性催化剂存在条件下，于１００℃～１５０℃反应２小时至５小时，得预聚合物；将所得预聚合物再与羟基聚硅氧烷或硅烷偶联剂在１００℃～１５０℃条件下，反应１．５小时至５小时获得；　　＊＊＊　　Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］分别独立选自：式Ａ、式Ｂ、式Ｃ、式Ｄ或式Ｅ所示基团中一种，且Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］中至少有一个为式Ｂ、式Ｃ、式Ｄ或式Ｅ所示基团；　　＊＊＊　　ｎ为１～２０的整数，ｍ为１～１０的整数，ｐ为１～１０的整数，ｑ为１～１０的整数，Ｒ↓［３］为式Ｆ所示基团：　　－（－ＣＨ↓［２］－）↓［ｒ］－Ｒ↓［４］　Ｆ　　Ｒ↓［４］为Ｃ↓［１］～Ｃ↓［６］全氟烷基，ｒ为１～１０的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王利民，阮清恒，徐助成，张晨婍，田禾，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]