[發明專利]一種咪唑基改性硅油及其制備與應用

有效

• 申請號: 201210339992.1
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103396551A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 李戰雄;林文虎
• 申請（專利權）人: 深圳市泰康新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G77/388
• 分類號: C08G77/388;C08G77/06;C07F7/10;D06M15/643;D06M13/513;D06M101/06
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所 44256
• 代理人: 劉大彎

技術領域

本發明涉及到有機硅材料合成和織物后整理應用領域，尤其是涉及一種咪唑基改性硅油，及咪唑基改性硅油的制備與織物整理應用。以羧基硅油和乙二胺為原料，先直接縮合、再在催化劑催化下脫水縮合分子內環化，得到咪唑基改性硅油。制備的咪唑基改性硅油側基含有環仲胺基，乳化后應用于織物整理可提供非常良好的柔軟、豐滿手感。

背景技術

氨基硅油是一種氨基改性聚有機硅氧烷，是目前市場上具有代表性的有機硅柔軟劑品種。由于氨基硅油側基上的氨基極性強，反應活性高，能與纖維表面的羥基、羧基等相互作用，從而使聚硅氧烷主鏈能定向地附著于纖維表面，使纖維之間的摩擦系數下降，由此提供極好的柔軟、平滑效果。因此，作為改性硅油中的主要品種，氨基硅油在織物后整理上具有非常廣泛的應用。

氨基硅油中，分子結構中的氨基為氨丙基、N-(β-氨乙基)亞氨丙基時提供的氨基改性硅油是商品的主體。這些氨基硅油在柔軟性、回彈性上較其它柔軟劑有明顯的優勢，但氨基的引入同時也帶來了織物的黃變現象。對于漂白織物，淺色織物應謹慎使用。產生黃變的原因主要是由于目前普遍使用的氨基聚硅酮為氨乙基亞氨丙基硅油，其則鏈上-(CH₂)₃NH(CH₂)₂NH₂有二個氨基(伯氨和仲氨)共有三個活潑氫原子，織物黃變現象是氨基氧化分解形成發色團引起的，而這種雙胺型結構更具有協同加速氧化作用，有利于形成發色團，使織物泛黃。

為了保持氨基有機硅柔軟劑優異的柔軟性、回彈性的特性，解決織物的黃變現象，開發低黃變氨基改性有機硅柔軟劑，人們對有不同氨基官能團作為側鏈改性的聚二甲基硅氧烷進行性能測試，發現常用的伯氨基取代型硅油雖然柔軟效果良好，但是白度、吸水性，易去污性都差，綜合效果不理想。

與之相比，仲氨基取代型硅油柔軟劑則具有最佳的手感和良好的白度、吸水性及易去污性，可以獲得最佳的綜合整理效果。最具有代表性的仲氨基取代型硅油為環己氨丙基硅油，其分子結構式為：

其側基取代基上的環己基給仲氨基提供了大的立體位阻使得其不容易被氧化而導致變色，因此是一種很好的抗黃變型氨基硅油柔軟整理劑。然而，環己氨丙基硅油的工業化由于單體制備過程中要用到環己氨基丙烯，后者合成工藝復雜、生產成本高，因此導致環己氨丙基硅油成本居高不下，從而限制了其廣泛應用。

側鏈為四甲基哌啶基改性的氨基硅油中也由于引入了高位阻的仲氨基團，所以具有比伯氨基型改性硅油有更好的抗氧化性，用于纖維處理時基本不發生黃變。其分子結構式為：

制備時先由4-烯丙氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶與α，ω-二羥基甲基氫硅氧烷低聚物經氫硅化加成反應先制成α，ω-二羥基甲基丙氧基-2，2，6，6—四甲基哌啶基硅氧烷低聚物，再與D4在堿催化劑存在下經平衡化反應制取。側鏈環狀二氨烴基如哌嗪丙基改性的硅油，也比伯氨基改性硅油有更好的抗氧化性，用于纖維處理可以降低黃變程度。其分子結構式為：

哌嗪丙基改性的硅油由哌嗪丙基改性的硅烷或其水解物與D4、MM，在堿催化劑存在下平衡化反應制取。

可以看出，上述四甲基哌啶基改性硅油和哌嗪丙基改性硅油雖然性能優越，但同樣存在制備工藝復雜、原材料不易得、生產成本高的缺點，因此不易推廣應用。

基于上述氨基硅油的不足之處，本發明人設計了本發明“一種咪唑基改性硅油及其制備與應用”。

發明內容

為了克服現有技術制備仲氨基型改性硅油所具有的工藝復雜而繁瑣、原材料不易得，不容易工業化推廣應用的不足，本發明的目的在于提供一種咪唑基改性硅油及其制備方法，其中，改性硅油側鏈咪唑基含環仲氨基，得到的改性硅油可用于織物柔軟整理。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明的原理是：以羧基硅油和乙二胺為原料，利用羧基硅油側鏈羧基的反應性，與氨基縮合脫水反應，得到氨乙基酰胺烷基硅油。再在催化劑催化下脫水縮合環化，側基進一步發生分子內縮合脫水環化，得到咪唑基改性硅油。

本發明采用的技術方案中，通過羧基硅油與乙二胺縮合脫水反應合成咪唑基改性硅油，反應式如下：

其中，R=-(CH₂)₂-或-(CH₂)₁₀-；

m=0~20；n=5~20