[發明專利]一種嵌段改性硅油及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201310496373.8
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN104558618A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 李兵;譚函彬
• 申請（專利權）人: 蘇州聯勝化學有限公司
• 主分類號: C08G77/46
• 分類號: C08G77/46;D06M15/647;D06M101/06;D06M101/32;D06M101/34;D06M101/12
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種嵌段改性硅油的制備方法，主要應用于嵌段改性硅油合成工藝的優化，屬于紡織染整技術領域。

背景技術

為了提高紡織品染色后的服用性能，提升產品附加值，提高產品的檔次，對紡織品進行柔軟整理是很重要的途徑之一，普通氨基硅油，如β-氨乙基-γ-氨丙基聚二甲基硅氧烷，是紡織工業中廣泛應用的一類柔軟劑，具有改善織物手感，使之柔軟、平滑、挺括、具有彈性、抗皺等功能，且對人體友好，因而深受歡迎。氨基硅油良好的應用性能源于其在纖維表面以硅甲基朝外、Si-O偶極鍵及陽離子化氨基指向纖維界面形成光滑的低能有機硅膜，但這種排列方式卻使纖維呈現出一定的疏水性，降低了織物的吸濕性和穿著舒適感。早期的親水性硅油，如環氧／聚醚改性硅油和側鏈含聚醚鏈節的氨基硅油雖能賦予纖維織物一定的柔軟性、吸濕性、抗靜電性以及易去污性能等，但柔軟性、平滑性、彈性等方面性能不夠優良。

為了克服傳統氨基硅油的缺點，人們采用各種方法進行改進，選擇在硅氧烷主鏈上嵌入聚醚及氨基，形成AB結構，或是含有三個鏈段的ABA結構，甚至是含多種鏈段的多嵌段結構(AB)n，嵌段共聚通過控制序列結構、鏈段長度、鏈段間距、多分散性等因素，可以實現大分子結構設計，從而獲得性能優良的新型高分子材料。因此，制取改性官能團與有機硅主鏈一體的線性聚合物，這是有機硅柔軟劑發展的一個新階段，也是未來的發展方向。

國內的相關報道也有提及嵌段改性硅油的制備，如黃良仙、揚帆等人的《嵌段型聚醚二甲基硅氧烷的合成及其界面性能》一文中以1，1，3，3-四甲基二硅氧烷和八甲基環四硅氧烷為原料線性進擴鏈反應，-再加成單烯丙基聚乙二醇甲基醚；陳剛、劉蕾蕾等《嵌段改性硅油的合成及應用研究》一文中提到以八甲基環四硅氧烷、四甲基二氫二硅氧烷為原料，在濃硫酸催化下，制得端基含氫硅油中間體，通過環氧氨化法將烯丙基環氧聚醚、端氨基聚醚引入分子鏈中制得高固含量多元嵌段共聚物，上述制備方法中都是先進行硅氧烷的擴鏈反應，形成聚二甲基硅氧烷鏈段，再引入另外的單體進行加成反應制備嵌段改性硅油，此方法其缺點是擴鏈反應過程中硅氧烷鏈節只能達到50-150左右，影響整理到織物上的柔軟度及滑度；同時，先進行擴鏈反應，再進行接枝反應，會影響到雙環氧的純度，從而導致最終產品的分子量與理論設計的分子量有較大差距，最終影響到整理后織物的親水性、手感等綜合性能。

本發明采用一種新型的合成工藝制備嵌段改性硅油，可以提高硅氧烷鏈節數和雙環氧純度，進一步提升嵌段改性硅油的應用性能。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種紡織用嵌段改性硅油及其制備方法。該紡織用嵌段改性硅油可以提高硅氧烷鏈節數和雙環氧純度，進一步提升嵌段改性硅油的應用性能。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種嵌段改性硅油，其特征在于，所述改性硅油的結構式如下：

上述通式中的n為200～1000，x+y為2～50，m為1～200。

本發明還提供了一種制備所述嵌段改性硅油的方法，其包括如下步驟：

a)以四甲基二氫二硅氧烷和醚類化合物為原料，以Pt／Rb為催化劑，在20～120℃下進行接枝反應，生成端環氧硅氧烷；

b)將步驟a)中得到的端環氧硅氧烷與八甲基環四硅氧烷在堿性催化劑作用下，加熱至50～150℃進行擴鏈反應，生成聚端環氧硅氧烷；

c)將步驟b)中得到的聚端環氧硅氧烷在50～150℃條件下與端氨基聚醚進行開環加成反應，制得嵌段改性硅油。

作為優選方案，所述醚類化合物為單烯丙基聚乙二醇甲基醚或烯丙基縮水甘油醚。

作為優選方案，所述堿性催化劑為無機堿類催化劑或有機堿類催化劑。

作為進一步優選方案，所述無機堿類催化劑為NaOH、KOH或CsOH，所述有機堿類催化劑為N(CH₃)₄OH或P(CH₃)₄OH。

作為優選方案，所述端氨基聚醚的結構為如下：

通式中a+b+c為2～50。

作為進一步優選方案，所述端氨基聚醚的分子量為300、600、900或2000。

本發明所述的嵌段改性硅油的應用于紡織面料的柔軟整理。

作為優選方案，所述紡織面料為全棉、全滌、滌棉、滌粘、錦綸、錦／棉、羊毛或毛滌混紡。