【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种嵌段硅油的合成方法，尤其是涉及一种新型阴阳离子型嵌段硅油的制备方法，用于纺织助剂，日化护理领域。
技术介绍
1、有机硅在纺织加工过程中被用于纤维、织物及染整各工序，具有使整理织物柔软、润滑、防水、防静电、弹性、免烫、防霉、抗菌等作用，还可被应用于消泡设备、纺织染设备润滑等。
2、季铵盐(qas)又称四级铵盐，易溶于水，且其水溶液具有导电性，是一类消毒剂和防腐剂，也被称为阳离子洗涤剂，广泛应用于医疗消毒、清洁和除臭等。季铵盐中带正电荷的季铵基团会通过静电等作用吸附表面带负电荷的细菌，破坏细菌细胞壁，使蛋白质失活，最终破坏细胞结构，从而导致细菌的溶解和死亡。季铵基团阳离子性强，因此稳定性较好，但与纺织品纤维的结合力较差，因此需要对其进行改性。季铵盐型有机硅通常具有耐黄变性，耐氧化性和良好的抗菌性，可广泛应用于纤维织物处理以及生物医用材料领域。
3、甜菜碱是一类同时含有阴阳离子基团的两性生物碱，具有良好的抗菌性能和吸湿性能，同时热稳定性好，有很好的清洁作用，广泛应用与纺织等领域。chen等(acs appliedmaterials&interfaces,2011,3(4):1154-1162.)设计合成了一种新型的环境友好型的含活性硅氧烷基团的甜菜碱sspb，通过共价键合整理至棉纺织品表面后对e.coli、s.aureus、c.albican等细菌有优异的抗菌性，明显提高了亲水性和断裂强度，材料无毒且对皮肤无刺激。同时也合成了无毒安全的硅氧烷抗菌剂ssb(surface science
4、论文《亲水嵌段硅油的合成及性能研究》(有机硅材料，2020,34(2)51～54)介绍了采用端环氧硅油与4种烷基叔胺(四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺、双(二甲胺基乙基)醚)反应制得季铵化亲水嵌段硅油，运用于棉、涤棉上时具有优异的白度、亲水性、手感和耐水洗性；专利cn201610783241.7公开了一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法，先用dmc、环氧封头剂在碱性条件下制得端环氧硅油，然后与聚醚胺反应制得环氧封端的嵌段聚醚氨基硅油预聚体，再与叔胺化合物反应制得季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油，运用于涤棉时有优异的手感，对织物白度、亲水影响较小。此类嵌段硅油应用于织物时，主要是通过离子键与织物结合，虽然可以达到理想的效果，当经过多次水洗后往往就会出现亲水、手感、抗静电等性能严重下降的问题，原因为此类硅油结构中缺乏有效的活性基团，从而导致无法与纤维上的羟基、羧基、酰胺基、氨基等活性基团产生弱键相互作用，也不能自身交联，因此，导致此类结构的嵌段硅油在应用织物种类的选择上大打折扣，从而限制了它们进一步的应用方向。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新型阴阳离子型嵌段硅油的制备方法，此方法合成简单，该阴阳离子型嵌段硅油具有抗菌及使织物柔软的作用。
2、本专利技术提供了一种阴阳离子型嵌段硅油的生产工艺，本工作首先采用异佛尔酮二异氰酸酯、n,n-二甲基乙醇胺、1,3-丙磺酸内酯合成得到甜菜碱。甜菜碱与自制的多端聚醚改性聚硅氧烷反应，最终合成得到带阴阳离子基团的硅油。通过调整聚醚链的长度，可以得到一系列阴阳离子型嵌段硅油。
3、一种阴阳离子型嵌段硅油的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)多端聚醚改性聚硅氧烷的制备：在氮气保护下，四甲基硅氧烷与烯丙基聚醚溶解于有机溶剂中，升温后加入催化剂，再升温80-100℃下反应至终点，真空旋蒸，得到多端聚醚改性聚硅氧烷。反应式如下：
5、
6、在一些实施例中，所述步骤(1)的溶剂为原料400烯丙基聚醚、600烯丙基聚醚、800烯丙基聚醚中的一种，特别优选原料为400烯丙基聚醚。所述烯丙基聚醚与四甲基硅氧烷的投料质量比/摩尔比为2-3：1，优选为2：1。
7、优选的，所述步骤(1)的催化剂为speier’s、karstedt’s催化剂或其它铂催化剂中的一种，特别优选speier’s催化剂。对于本领域技术人员可以预知得到的是催化剂的用量为实现上述反应式正向进行的用量，通常来讲，催化剂的用量为1-100ppm。
8、所述的有机溶剂选自四氢呋喃、dmf、丙酮、异丙醇中的一种。
9、(2)阴阳离子型嵌段硅油的制备：将多端聚醚改性聚硅氧烷溶液注入甜菜碱溶液中并剧烈搅拌，加入催化剂，升温反应后冷却至室温，得到阴阳离子型嵌段硅油，反应式如下：
10、
11、上述结构式中所述的甜菜碱的制备方法如下：在有机溶剂中，以异佛尔酮二异氰酸酯、n,n-二甲基乙醇胺和1,3-丙磺酸内酯为原料，在催化剂条件下进行反应，催化反应温度为50-60℃，反应时间为0.1-24h，制备得到甜菜碱，反应式如下：
12、
13、在一些实施例中，所述的溶剂为四氢呋喃、乙腈、丙酮中的一种，特别优选四氢呋喃。
14、在一些实施例中，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl)、异辛酸亚锡、三氟甲烷磺酸锡、三甲基(苯乙炔基)锡中的一种，特别优选二月桂酸二丁基锡(dbtdl)。对于本领域技术人员可以预知得到的是催化剂的用量为实现上述反应式正向进行的用量，通常来讲，催化剂的用量为1-100mg/g原料。
15、针对上述步骤(2)的技术方案，形成的多端聚醚改性聚硅氧烷溶液、或甜菜碱溶液的溶剂选自四氢呋喃、丙酮、dmf、异丙醇中的一种；
16、针对上述步骤(2)的技术方案，所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡(dbtdl)、异辛酸亚锡、三氟甲烷磺酸锡、三甲基(苯乙炔基)锡、二醋酸二丁基锡中的一种，特别优选二月桂酸二丁基锡(dbtdl)中的一种。
17、针对上述步骤(2)的技术方案，所述甜菜碱与多端聚醚改性聚硅氧烷的投料质量比/摩尔比为2：1。
18、所述的催化反应温度为50-60℃，反应时间0.1-20h。
19、本专利技术的有益效果在于：相比现有的嵌段硅油，以本专利技术提供的制备阴阳离子型嵌段硅油的方法是利用甜菜碱和多端聚醚改性聚硅氧烷反应制得，产品大大提高了硅油自乳化性和乳液的耐热存储稳定性，并且使得硅油二次加工应用端减少了高剪切设备的使用降低了工业化成本。阴阳离子型嵌段硅油解决了传统阳离子型硅油乳液在阴离子型应用体系的不稳定性，扩大了产品乳液的应用范围。此外该季阴阳离子型嵌段硅油具有抗菌及赋予织物柔软低黄变的作用，并且通过调整聚醚链长度，可以得到一系列阴阳离子型嵌段硅油。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的烯丙基聚醚选自400烯丙基聚醚、600烯丙基聚醚、800烯丙基聚醚中的一种，特别优选原料为400烯丙基聚醚；所述烯丙基聚醚与四甲基硅氧烷的投料质量比/摩尔比为2-3：1。
3.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的催化剂选自Speier’s、Karstedt’s催化剂或其它铂催化剂中的一种，特别优选Speier’s催化剂；
4.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(2)中甜菜碱的制备是在有机溶剂中，以异佛尔酮二异氰酸酯、N,N-二甲基乙醇胺和1,3-丙磺酸内酯为原料，在催化剂条件下进行反应，制备得到甜菜碱。
5.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(3)中所述的有机溶剂选自四氢呋喃、DMF、丙酮、异丙醇中的一种；所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡DBTDL、异辛酸亚锡、三氟甲烷磺酸锡、三甲基(苯
6.根据权利要求5所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：催化反应温度为50-60℃，反应时间为0.1-24h。
7.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(1)、步骤(2)中形成的多端聚醚改性聚硅氧烷溶液、或甜菜碱溶液的溶剂选自四氢呋喃、丙酮、DMF、异丙醇中的一种；
8.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：所述甜菜碱与多端聚醚改性聚硅氧烷的投料质量比/摩尔比为2：1。
9.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(3)所述的催化反应温度为50-60℃，反应时间0.1-20h。
...【技术特征摘要】
1.一种阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的烯丙基聚醚选自400烯丙基聚醚、600烯丙基聚醚、800烯丙基聚醚中的一种，特别优选原料为400烯丙基聚醚；所述烯丙基聚醚与四甲基硅氧烷的投料质量比/摩尔比为2-3：1。
3.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的催化剂选自speier’s、karstedt’s催化剂或其它铂催化剂中的一种，特别优选speier’s催化剂；
4.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步骤(2)中甜菜碱的制备是在有机溶剂中，以异佛尔酮二异氰酸酯、n,n-二甲基乙醇胺和1,3-丙磺酸内酯为原料，在催化剂条件下进行反应，制备得到甜菜碱。
5.根据权利要求1所述阴阳离子型嵌段硅油的合成方法，其特征在于：步...
【专利技术属性】
技术研发人员：王桂龙，张保根，杨文，宮悦千，谷恭玉，冯鑫，陈杰，段小霞，杨超，
申请(专利权)人：湖北兴瑞硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。