本發(fā)明涉及紡織后整理劑領(lǐng)域，具體涉及一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及生活水平的不斷提高，人們對(duì)積極舒適生活方式的追求伴隨著功能性多樣化紡織品的需求量日益增多，對(duì)使用的舒適性要求也越來(lái)越高。氨基硅油和改性氨基硅油整理后的織物，柔軟性和滑爽手感都有顯著的提升，但其吸濕性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性等較差，而且還易泛黃，這些缺點(diǎn)極大的影響著其應(yīng)用價(jià)值。

2、近年來(lái)，隨著硅油領(lǐng)域的迅速發(fā)展，各種功能型硅油如雨后春筍般涌現(xiàn)，其中尤其以三元或者多元嵌段改性硅油為主。在氨基硅油柔軟的基礎(chǔ)上，在硅鏈上嵌入其它功能性鏈段，可以賦予織物優(yōu)異的親水性、回彈性、蓬松感和爽滑感，從而滿足人們對(duì)織物柔軟、松彈、滑爽以及穿著舒適度高的需求。專利cn201610632480.2《一種三元共聚嵌段親水性氨基硅油?及其制備方法和應(yīng)用》將硅氧烷鏈段、聚醚鏈段和氨基鏈段交替排列，雖然這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)賦予整理后織物優(yōu)異的親水性和柔軟的手感，但其鏈段結(jié)構(gòu)上的氨基為伯胺基或仲胺基，極易被氧化而轉(zhuǎn)變成發(fā)色基團(tuán)，造成織物黃變，影響白度。專利cn201610783241.7《一種季銨化改性嵌段聚醚氨基硅油及其制備方法》通過叔胺化合物與環(huán)氧硅油反應(yīng)制的季銨化改性嵌段硅油，運(yùn)用在織物上給織物帶來(lái)優(yōu)異的柔軟手感，且對(duì)織物白度影響較小。但是該專利通過叔胺改性有機(jī)硅，所使用的叔胺結(jié)構(gòu)中的氮原子都是與甲基相連，而甲基是一個(gè)疏水基團(tuán)且無(wú)反應(yīng)活性，導(dǎo)致整理后的織物出現(xiàn)親水性能下降的現(xiàn)象。另外，上述專利中所制備的都是直鏈型共聚嵌段硅油，其功能主要是賦予織物柔軟、滑爽等手感，但卻幾乎無(wú)蓬松性能，這也體現(xiàn)了現(xiàn)有織物整理劑性能單一或性能難以兼容的問題，也進(jìn)一步限制了它們的應(yīng)用方向。因此，亟需研究一種多功能織物整理劑，能夠在具備抗黃變性能的同時(shí)，還可以賦予織物蓬松、柔軟和親水等性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油及其制備方法，利用自制的枝椏狀結(jié)構(gòu)季銨化中間體與雙端環(huán)氧聚醚硅油反應(yīng)，制備出一種親水松軟枝椏狀季銨化改性嵌段硅油，其枝椏狀結(jié)構(gòu)中含大量的硅氧烷鏈段、親水聚醚鏈段、和季銨結(jié)構(gòu)鏈段。季銨結(jié)構(gòu)的基團(tuán)本身可以提升硅油本身的柔軟性、抗黃變性和親水性，并且季銨結(jié)構(gòu)中的氮原子都是與羥烷基相連，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基鏈段。聚醚鏈段和羥基鏈段的富足從而提供給織物優(yōu)異的親水性能，也使得硅油具有優(yōu)異的自乳化性。同時(shí)，枝椏狀結(jié)構(gòu)的無(wú)序性促成整理后的織物具有優(yōu)異的蓬松性，而硅氧烷鏈段則提供良好的柔軟性。

2、本發(fā)明技術(shù)方案如下：

3、一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，所述制備方法包括如下以下步驟：

4、（1）溶劑中加入二乙醇胺，冷凝回流，開啟攪拌，將丙三醇三縮水甘油醚滴加到反應(yīng)液中，滴加完成后升溫，保溫反應(yīng)，制得枝椏狀叔胺中間體；

5、（2）取枝椏狀叔胺中間體，加入酸進(jìn)行酸化，得到枝椏狀含季銨結(jié)構(gòu)中間體；

6、（3）將雙端環(huán)氧聚醚硅油、枝椏狀含季銨結(jié)構(gòu)中間體、溶劑加入到有冷凝回流系統(tǒng)的反應(yīng)容器中，攪拌升溫反應(yīng)，制得枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油。

7、枝椏狀含季銨結(jié)構(gòu)中間體反應(yīng)式如下：

8、

9、枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油，其反應(yīng)式如下：

10、

11、r鏈段為。

12、式中m為100~200之間的整數(shù)，n為10~15之間的整數(shù)。

13、優(yōu)選地，所述方法中：溶劑為異丙醇、乙二醇單丁醚中的一種或組合。

14、所述步驟（2）中：酸為冰乙酸、月桂酸中的一種或組合。

15、優(yōu)選地，所述步驟（3）中：雙端環(huán)氧聚醚硅油的數(shù)均分子量為10000~14000。

16、優(yōu)選地，所述步驟（1）中，溶劑、二乙醇胺和丙三醇三縮水甘油醚的質(zhì)量比為150：（310~320）：（250-270）。

17、優(yōu)選地，所述步驟（1）中，滴加完成后升溫至60~80℃，保溫反應(yīng)4~8小時(shí)。

18、優(yōu)選地，所述步驟（2）中，枝椏狀叔胺中間體、酸、溶劑的質(zhì)量比為（30~50）：（40~60）：（40~60），酸化時(shí)間0.1~24小時(shí)。

19、優(yōu)選地，所述步驟（3）中，雙端環(huán)氧聚醚硅油、枝椏狀含季銨結(jié)構(gòu)、溶劑中間體的質(zhì)量比為800：（30~50）：（500~600）；拌升溫至83~86℃，保溫反應(yīng)6~10小時(shí)。

20、一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油，任一項(xiàng)所述的枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油制備方法所制得。

21、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

22、本發(fā)明通過用自制的枝椏狀季銨化結(jié)構(gòu)中間體與雙端環(huán)氧聚醚硅油反應(yīng)制得了一種枝椏狀親水松軟嵌段硅油，自制的中間體結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)叔胺基團(tuán)，在酸的作用下能與雙端環(huán)氧基硅油反應(yīng)得到一種枝椏狀含季銨結(jié)構(gòu)硅油。所制備的嵌段硅油不僅具有低粘度、高溶解性、高度支化以及高反應(yīng)性等特點(diǎn)，而且枝椏狀結(jié)構(gòu)中含大量的硅氧烷鏈段、氨基鏈段、羥基鏈段和親水聚醚鏈段。氨基鏈段中的氨基為季銨基團(tuán)，它本身可以提升硅油本身的柔軟性、抗黃變性和親水性，并且季銨結(jié)構(gòu)中的氮原子都是與羥烷基相連，為整個(gè)鏈段帶來(lái)大量的羥基基團(tuán)，與親水聚醚鏈段協(xié)同作用下賦予織物優(yōu)異的親水性能，同時(shí)有較好的低黃變性能。

23、枝椏狀結(jié)構(gòu)中大量的硅氧烷鏈段以及它的無(wú)序性則是為整理后的織物優(yōu)異的柔軟、蓬松性能。因此，本發(fā)明的一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油兼顧了良好的親水性、低黃變性和整理效果，這種多性能復(fù)合的織物整理劑，具有較好的市場(chǎng)前景。

技術(shù)特征：

1.一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述方法中：溶劑為異丙醇、乙二醇單丁醚中的一種或組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中：酸為冰乙酸、月桂酸中的一種或組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中：雙端環(huán)氧聚醚硅油的數(shù)均分子量為8000~14000。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，溶劑、二乙醇胺和丙三醇三縮水甘油醚的質(zhì)量比為150：（310~320）：（250-270）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，滴加完成后升溫至60~70℃，保溫反應(yīng)4~8小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中，枝椏狀叔胺中間體和酸、溶劑的質(zhì)量比為（30~50）：（40~60）：（40~60），酸化時(shí)間0.1~24小時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中，雙端環(huán)氧聚醚硅油、枝椏狀含季銨結(jié)構(gòu)中間體、溶劑的質(zhì)量比為800：（30~50）：（500~600）；

9.一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油，其特征在于：權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油制備方法所制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及紡織整理劑領(lǐng)域，尤其涉及一種枝椏狀親水松軟季銨化改性嵌段硅油及其制備方法。本發(fā)明通過雙端環(huán)氧硅油、二乙醇胺、丙三醇三縮水甘油醚、異丙醇、冰乙酸等原料制得。本發(fā)明制得的一種枝椏狀含季銨化結(jié)構(gòu)硅油，不僅具有低粘度、高溶解性、高度支化以及高反應(yīng)性等特點(diǎn)，而且枝椏狀結(jié)構(gòu)中含大量的硅氧烷鏈段、氨基鏈段和親水聚醚鏈段，鏈段的不規(guī)則性、無(wú)序性使得整理后的織物具有優(yōu)異的蓬松柔軟性能。除此之外，聚合物結(jié)構(gòu)中氨基鏈段為季銨化結(jié)構(gòu)，能夠提升織物的抗黃變性能；同時(shí)與季銨化結(jié)構(gòu)中氮原子相連的都是羥烷基，含有大量的羥基，與親水聚醚鏈段共同作用使硅油具有優(yōu)異的自乳化性，也賦予織物優(yōu)異的親水性。

技術(shù)研發(fā)人員：張保根,孫剛,雷成,馮陽(yáng)寧,吳瑞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北興瑞硅材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10