[發明專利]一種有機硅三元嵌段共聚物的制備方法

在審

• 申請號: 201710193661.4
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106883417A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 周暉;宋金星;陳正堅;陳八斤;胡娟;繆華麗
• 申請（專利權）人: 傳化智聯股份有限公司;杭州傳化精細化工有限公司
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G77/46;D06M15/647
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙)33206
• 代理人: 張建青

技術領域

本發明涉及織物和紡織品的整理劑領域，具體地說是一種有機硅三元嵌段共聚物的制備方法。

背景技術

有機硅因其具有獨特的鏈段柔順、表面張力小等特點，被用于織物整理領域時，能夠顯著改善織物手感，使其呈現出柔軟、平滑、抗皺等多項特性，且對人體友好，故而深受歡迎。

目前，氨基改性有機硅是市場使用率較高的一類有機硅整理劑，被廣泛用于棉、痳、絲綢、羊毛、滌綸、尼龍等天然及合成纖維的后整理加工中，經其整理的織物具有柔軟、滑爽、耐洗的特性，但也存在一些明顯的缺陷，比如整理后會使織物呈現出疏水性，降低了織物的舒適度和吸濕性，同時染整過程中易引起織物黃變。此外，由于其乳液的穩定性完全依賴于乳化劑，對高溫、高堿環境比較敏感，易出現油斑、破乳現象。

通過多元共聚在聚硅氧烷結構中引入親水性的聚醚鏈段，是克服氨基改性有機硅上述缺點的一個重要可行方向，眾多學者和技術人員在此方面進行了重要而有益的研究和探索。

中國專利文獻201510060124.3公開了一種超支化三元共聚有機硅的制備方法，該方法先通過多步反應得到聚醚/環氧嵌段硅油，再以其與二乙烯三胺按照一定比例進行反應，得到超支化的聚醚氨基嵌段有機硅。該專利文獻稱所合成的超支化物能增強纖維之間的抱合力，提高整理后織物的耐洗性和親水性，然而由于其超支化的結構客觀上阻礙了大分子鏈段的充分舒展，不利于硅氧烷骨架柔順性的表達，因此柔軟性不足。

中國專利文獻201610023544.9公開了一種三元共聚嵌段聚醚氨基硅油柔軟劑，它在硅氧烷骨架中進行氨基和聚醚基嵌段共聚而成。該專利文獻稱所設計的結構中同時含有硅氧、聚醚和氨基重復單元，在具有柔軟、滑爽的手感同時亦可賦予織物優異的親水性。但是相比于聚醚，聚硅氧烷的表面能更低，在織物的定型整理過程中前者(聚醚)很容易被后者(聚硅氧烷)形成局部包覆的構象而對親水性造成影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種有機硅三元嵌段共聚物的制備方法，得到的有機硅三元嵌段共聚物用作織物整理劑時，能夠賦予整理織物優異的親水、柔軟性能，以解決傳統氨基硅油所存在的諸如親水不佳、易破乳、漂油、粘輥等問題。

為此，本發明采用以下的技術方案：一種有機硅三元嵌段共聚物的制備方法，其包括如下步驟：

芳香族多元羧酸與端羥基聚乙二醇，在氮氣保護下，140-160℃反應10-14小時，得到相應的芳香族有機酸聚乙二醇酯；

向上述產物中加入環氧硅油和氨基聚醚，以C₁-C₄的一元醇為介質，并加入適量的催化劑，加熱到80-90℃反應24-40小時，反應結束即得有機硅三元嵌段共聚物。

本發明的合成路線如下：

上述的n為8-25，m為30-100，a+b+c為20-80；

或：

上述的n為8-25，m為30-100，a+b+c為20-80；

本發明的設計原理如下：預先以芳香族多元羧酸與端羥基聚乙二醇反應，制備出兩端帶有苯環的聚乙二醇酯，隨后將前者與環氧硅油及氨基聚醚同浴反應，得到三元嵌段聚合物。在此種多元聚合物中，三種結構單元的存在各有其作用與意義，環氧硅油的聚硅氧烷骨架是一種易擾曲的螺旋形直鏈結構，Si-O-Si鍵長較長，鍵角較大，可以360°旋轉，賦予了聚合物整體良好的柔軟性；氨基聚醚的聚醚鏈段中含有大量的聚氧乙烷基團，與水能夠形成氫鍵，是聚合物親水性的來源；而芳香族有機酸聚乙二醇酯，它在聚合物中與聚硅氧烷直接相連，剛性的苯環能夠有效限制聚硅氧烷的鏈段運動，防止后者在織物的定型整理過程由于表面能的差異對聚醚形成包覆而影響親水性的表達，柔性的聚乙二醇的存在，則又保證了整體分子的靈活性，避免了對手感的破壞。

作為進一步的改進，所述的芳香族多元羧酸為下述化合物中的一種或任意組合：苯基琥珀酸、苯基丙二酸、苯基戊二酸、對苯二甲酸、間苯二磺酸。

作為進一步的改進，所述的端羥基聚乙二醇為下述化合物中的一種或任意組合：聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000。

作為進一步的改進，所述環氧硅油分子量為3000-8000。

作為進一步的改進，所述氨基聚醚分子量為1000-4000。

作為進一步的改進，所述芳香族多元羧酸與端羥基聚乙二醇的摩爾比為2:1，即每1摩爾多元芳香族多元羧酸經反應得到0.5摩爾芳香族有機酸聚乙二醇酯。