[發(fā)明專利]一種季銨化改性氨基硅油柔軟劑、其制備和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010253237.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN101914206A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙濤;狄超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G77/388
• 分類號(hào): C08G77/388;C08G77/26;D06M15/643;D06M101/06
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 黃志達(dá);謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬氨基硅油柔軟劑、其制備和應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種季銨化改性氨基硅油柔軟劑、其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

柔軟劑是紡織印染行業(yè)必不可少的后整理助劑。織物經(jīng)前處理和一系列染整加工后，往往會(huì)降低其原有的柔軟手感，如棉織物經(jīng)煮練、漂白和絲光后，由于去除了天然油脂蠟質(zhì)，手感會(huì)比處理前粗糙。而經(jīng)過樹脂整理的棉和粘膠纖維、合成纖維的熱定型、腈綸的蒸汽膨化、涂料印染以及羊毛的防縮工藝等，均會(huì)產(chǎn)生粗糙手感，應(yīng)用柔軟劑處理可使其恢復(fù)柔軟手感。

有機(jī)聚硅氧烷作為柔軟劑被廣泛應(yīng)用于紡織行業(yè)的織造、染整、縫制等各個(gè)過程，是天然纖維制品(如棉、麻、絲綢、毛織品等)和合成纖維制品(如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等)高附加值化、高功能化不可缺少的原料之一。氨基硅油柔軟劑是將氨基官能團(tuán)引入到聚硅氧烷骨架上，由于氨基具有較強(qiáng)極性，可以與纖維中的羥基、羧基等基團(tuán)相互作用，產(chǎn)生極強(qiáng)的取向性和吸附性，因此大大改善了硅氧烷在纖維上的定向排列，使織物柔軟、滑爽。

通過測試了各種氨基硅油對(duì)整理后織物的效果發(fā)現(xiàn)：常用的氨基硅油即伯胺基、仲氨基都有的傳統(tǒng)雙胺型氨基硅油，雖然柔軟性能良好但是白度、吸水性和易去污性都差。經(jīng)柔軟整理后的天然纖維失去親水性，影響服用效果；而且很難從織物上剝離，影響織物的套染和修色；此外還存在在高溫、堿劑、高剪切力等工藝條件下易破乳，使織物產(chǎn)生“油斑”和粘輥、粘缸等現(xiàn)象。

上述不足嚴(yán)重限制了氨基硅油在高檔面料上的應(yīng)用，為了保持氨基有機(jī)硅柔軟劑優(yōu)異的柔軟性、回彈性的特征，解決織物的黃變現(xiàn)象，有必要開發(fā)低黃變氨基改性有機(jī)硅柔軟劑。

同時(shí)，隨著生活水平的提高，人們對(duì)生存環(huán)境的質(zhì)量和衛(wèi)生水平提出了更高的要求，特別是對(duì)健康的意識(shí)也在不斷增強(qiáng)。因此，世界范圍內(nèi)對(duì)紡織產(chǎn)品的抗菌防霉處理提出了更多和更高的要求。國外紡織品抗菌防霉劑近年來發(fā)展速度很快，市場趨勢(shì)十分看好。有機(jī)硅季銨鹽作為一類綜合性能較理想的抗菌劑，整理后的織物不僅具有優(yōu)良的抗菌性能，而且還具備良好的柔軟性、吸水、吸汗性、平滑性、回彈性、防靜電性和抗污染性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種季銨化改性氨基硅油柔軟劑、其制備和應(yīng)用，該柔軟劑具有良好的親水性，儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)輸穩(wěn)定性，經(jīng)其整理后的織物不僅具有優(yōu)異的柔軟手感，且具有親水性、低黃變、抗菌等優(yōu)異性能；制備方法簡單，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的一種季銨化改性氨基硅油柔軟劑，所述柔軟劑在傳統(tǒng)雙胺型氨基硅油側(cè)鏈上連有長碳鏈的季銨鹽結(jié)構(gòu)，化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下：

R₁＝-CH₃

所述的柔軟劑結(jié)構(gòu)中x＝10-100；y＝5-50；z＝10-20；

性狀：所述季銨化改性氨基硅油柔軟劑為無色透明粘稠液體。

本發(fā)明的一種季銨化改性氨基硅油柔軟劑的制備方法，包括：

(1)將八甲基環(huán)四硅氧烷加入裝有冷凝管、分液漏斗、溫度計(jì)和氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置的容器中，向容器中滴入偶聯(lián)劑N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，2h時(shí)間后加入四甲基氫氧化銨催化劑，攪拌升溫至110℃反應(yīng)4h，之后加入封端劑六甲基二硅氧烷，繼續(xù)升溫至130℃反應(yīng)2h，再降溫至70℃減壓蒸餾，除去低沸物即得透明粘稠的氨基硅油；產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通式見圖2；

(2)將上述氨基硅油溶于溶劑中，得混合液；將混合液滴入環(huán)氧氯丙烷中；采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌升溫至30-100℃，反應(yīng)2-10h；蒸除溶劑，得到中間產(chǎn)物；產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通式見圖3；

(3)將N，N-二甲基十二胺及溶劑混合均勻，攪拌同時(shí)加熱至40-100℃，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，滴加上述中間產(chǎn)物，恒溫反應(yīng)5-10h，蒸除溶劑，得到季銨化改性氨基硅油。

所述步驟(1)中的八甲基環(huán)四硅氧烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85％，N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.5％，四甲基氫氧化銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％，六甲基二硅氧烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％。

所述步驟(1)采用恒壓滴液漏斗滴加偶聯(lián)劑N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

所述的步驟(1)中的氨基硅油的氨值范圍為0.60-1.10mmol/g，粘度范圍為200-2000mPa·s。

所述步驟(2)中的氨基硅油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-60％，環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-20％，溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-40％。

所述步驟(2)或(3)中的溶劑為異丙醇。

所述步驟(3)中的N，N-二甲基十二胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20％，中間產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40-60％，溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40％