一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑及其制備方法，屬紡織助劑技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了使紡織品和衣物手感柔軟、色彩鮮艷，需要在紡織品生產(chǎn)和衣物家庭日用洗 滌過(guò)程中添加固色劑和柔軟劑。在紡織品生產(chǎn)中，可以分別在固色工藝和柔軟工藝實(shí)現(xiàn)兩 個(gè)功能；但在家庭日常衣物洗滌中，需要經(jīng)過(guò)一次洗滌達(dá)到兩個(gè)目的，所以具有固色性能的 柔軟劑應(yīng)運(yùn)而生。具有固色性能的柔軟劑不僅可以應(yīng)用到日常衣物洗滌配方中，還可以應(yīng) 用到紡織品生產(chǎn)中，使固色柔軟工藝代替固色工藝和柔軟工藝，從而達(dá)到高效節(jié)能的目的。
[0003] 初期，市場(chǎng)上使用的是復(fù)合型固色柔軟劑。董永春等（復(fù)合型固色柔軟劑及其對(duì) 棉織物的整理.董永春，徐學(xué)忠.天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2002(21)，4:12~16)采用陽(yáng)離子 型聚胺類固色劑和三種不同種類的柔軟劑制備了復(fù)合型固色柔軟劑，三種不同種類的柔軟 劑分別是非離子型聚硅氧烷類微乳液、非離子型聚乙烯乳液以及水性聚氨酯類化合物，用 于棉織物的固色和柔軟一浴整理，認(rèn)為固色柔軟劑中的柔軟組分對(duì)固色組分的固色作用并 沒(méi)有產(chǎn)生很大影響。
[0004] 在復(fù)合型固色柔軟劑的基礎(chǔ)上，又開(kāi)發(fā)出集固色與柔軟為一體的環(huán)保型印染助 劑，其本身大分子量的聚合物及多官能團(tuán)結(jié)構(gòu)，將固色及柔軟的組分嫁接在一起，避免了復(fù) 合型混合物久置分層和組分不穩(wěn)定等弊端。段新峰（固色柔軟劑RF.印染，2007, 22:37~ 40)研制出聚氨酯乳液，用于純棉織物一浴固色和柔軟整理，研宄結(jié)果表明其具有較好的皂 洗牢度和摩擦牢度，手感好，色變小，且節(jié)能節(jié)水。
[0005] 各類聚硅氧烷以及它們的組合物作為紡織品柔軟劑是公知的。韓富等（有機(jī)硅柔 軟劑.韓富，張高勇，王軍.日用化學(xué)工業(yè)，2001 (2) : 38~42)概述了有機(jī)硅（聚硅氧烷）在 紡織品柔軟劑整理方面的發(fā)展與現(xiàn)狀。邁圖（MOMENTIVE)公司在發(fā)明專利（W02009134364) 的技術(shù)背景中也介紹了全球聚硅氧烷柔軟劑在各類紡織品中的應(yīng)用。
[0006] 基于現(xiàn)有技術(shù)的具有固色性能的柔軟劑，其主鏈?zhǔn)蔷郯滨ソY(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是柔軟性 能不佳，而聚硅氧烷柔軟劑沒(méi)有明確的固色性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是，針對(duì)作為紡織品柔軟劑的聚硅氧烷沒(méi)有固色特性的缺陷，本發(fā) 明提出一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑。
[0008] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，所述柔軟劑是 具有通式結(jié)構(gòu)DnM聚硅氧烷；
[0009]其中，D=SiY202/2;M=QSiY02/2;
[0010] Y代表相同的或不同的選自如下的基團(tuán)：具有1-30個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳 基，優(yōu)選甲基或苯基，特別優(yōu)選甲基；
[0011] Q代表相同的或不同的帶有季銨鹽官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)；
[0012] n是1~200,優(yōu)選5~100,特別優(yōu)選10~50。
[0013] 所述Q基團(tuán)是具有-R1-R2結(jié)構(gòu)的基團(tuán)，
[0014] 所述R1優(yōu)選代表選自如下的相同的或不同的二價(jià)基團(tuán)：
[0015] - (ch2) x-, - (ch2) 3-〇ch2ch(oh)ch2-；
[0016]所述R1 優(yōu)選是：-(CH2)3-，- (CH2) 3-〇CH2CH(OH)CH2-;
[0017] 所述R2優(yōu)選如下相同的或不同的的基團(tuán)：-N+R3R4R5A、
[0018] 所述R3、R4、R5獨(dú)立地代表氫或含有1-30個(gè)碳原子的一價(jià)帶有官能團(tuán)或取代基團(tuán) 的烷基；
[0019] 所述A代表對(duì)季銨化的氨基團(tuán)上的正電荷的相同或不同的抗衡離子，選自己知的 現(xiàn)有技術(shù)上可接受的酸HA，如有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的陰離子，特別優(yōu)選地選自乙酸、L-羥基乳 酸和芳香族羧酸的有機(jī)或無(wú)機(jī)的陰離子。
[0020] 本發(fā)明提供以常規(guī)方式通過(guò)八甲基環(huán)四硅氧烷04)平衡來(lái)制備本發(fā)明的 產(chǎn)品的一種方法，除了環(huán)狀硅氧烷，為了能以一種控制的方式來(lái)設(shè)定平均改性度， a，《-二-SiOH-官能團(tuán)的硅氧烷也可以被添加進(jìn)該平衡混合物。
[0021] 本發(fā)明聚硅氧烷的制備方法包括以下步驟：
[0022] (1)用環(huán)氧烷氧基硅烷和仲胺反應(yīng)，得到叔胺偶聯(lián)劑，如果有叔胺偶聯(lián)劑，可以省 略本步驟，直接進(jìn)行下一步；
[0023] (2)在常規(guī)條件下，使叔胺偶聯(lián)劑與環(huán)狀硅氧烷或羥基硅油達(dá)到平衡；作為平衡 混合物，添加a，w_二-SiOH-官能團(tuán)的硅氧烷；
[0024](3)季銨化得到相應(yīng)的帶有銨基的聚硅氧烷。
[0025] 所述環(huán)氧烷氧基硅烷是環(huán)氧烷基二烷氧基硅烷，優(yōu)選環(huán)氧烷基甲基二甲氧基硅 烷，特別優(yōu)選3-[(2, 3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷；
[0026] 所述叔胺偶聯(lián)劑是叔胺烷基烷基二烷氧基硅烷，優(yōu)選叔胺烷基甲基二甲氧基硅 烷，特別優(yōu)選二甲胺丙基甲基二甲氧基硅烷；
[0027] 所述季銨化的試劑優(yōu)選硫酸二烷基酯和鹵代烷，特別優(yōu)選硫酸二甲基酯、硫酸二 乙醋、氯甲燒、3 -氯-1，2-丙二醇。
[0028] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了本發(fā)明的化合物作為用于紡織物、非紡織物和/或由天然和 /或人造的原料組成的具有固色性能的柔軟劑。
[0029] 優(yōu)選用作具有固色性能的柔軟劑的化合物具有通SDnM，其中n= 1-200。這類化 合物不僅具有足夠高的聚硅氧烷特性而產(chǎn)生舒適的手感，而且還具有一定分子量，可以在 后續(xù)配制成穩(wěn)定組合物使用。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明使用的具有通式DnM的化合物的組合物中含量是基于整個(gè)組合物在 0. 5-99重量％之間，優(yōu)選在3-70重量％之間，特別優(yōu)選在5-50重量％之間。
[0031] 所述聚硅氧烷用于具有固色性能的柔軟劑，所述柔軟劑及含有柔軟劑的配制物可 作為印染助劑用于紡織行業(yè)，還可應(yīng)用于日常衣物洗滌。所述配制物包含5-50重量％的所 述聚硅氧烷。
[0032] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，其側(cè)鏈?zhǔn)菐в屑?銨鹽和（或）叔胺酸鹽的聚硅氧烷，側(cè)鏈的季銨鹽和（或）叔胺酸鹽具有良好的固色功能， 主鏈的聚硅氧烷是性能非常優(yōu)異的柔軟劑，該聚硅氧烷手感好，具有較好的干、濕摩擦牢 度，皂洗牢度也較佳，配制成的組合物存放穩(wěn)定。本發(fā)明提供了本發(fā)明的化合物作為用于紡 織物、非紡織物和/或由天然和/或人造的原料組成的具有固色性能的柔軟劑。
[0033] 本發(fā)明適用于紡織物、非紡織物做具有固色性能的柔軟劑。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 實(shí)施例1:
[0035] 在2000ml的四口燒瓶中，將740g八甲基環(huán)四硅氧烷（D4)、76. 4g(0. 4mol)二甲胺 丙基甲基二甲氧基硅烷和堿性催化劑進(jìn)行混合并且加熱攪拌，滴加7. 2g水，加熱到110°C 保溫3h，降溫到78°C，加入222g異丙醇，滴加22g(0. 2mol) 3-氯-1，2-丙二醇，在78~80°C 微沸反應(yīng)2h，降溫至50°C，加12g(0. 2mol)醋酸，將該混合物在80°C蒸餾出異丙醇，得到混 濁的高粘度的液體樣品1，它由以下統(tǒng)計(jì)通式描述：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，所述柔軟劑是具有通式結(jié)構(gòu)DnM的聚硅氧 燒； 其中，D=SiY202/2;M=QSiY02/2; Y代表相同的或不同的選自如下的基團(tuán)：具有1-30個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基， 優(yōu)選甲基或苯基，特別優(yōu)選甲基； Q代表相同的或不同的帶有季銨鹽官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)；n是1~200,優(yōu)選5~100,特別優(yōu)選10~50。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，其特征在于，所述Q 基團(tuán)是具有-R1-R2結(jié)構(gòu)的基團(tuán)， 所述Rl優(yōu)選代表選自如下的相同的或不同的二價(jià)基團(tuán)： -(CH2)x-,-(CH2)3-OCH2CH(OH)Ch2-； 所述Rl優(yōu)選是：-(CH2) 3_，- (CH2) 3-〇CH2CH(OH)CH2-； 所述R2優(yōu)選代表選自如下相同的或不同的的基團(tuán)：-N+R3R4R5A_; 所述R3、R4、R5獨(dú)立地代表氫或含有1-30個(gè)碳原子的一價(jià)帶有官能團(tuán)或取代基團(tuán)的烷 基； 所述A代表對(duì)季銨化的氨基團(tuán)上的正電荷的相同或不同的抗衡離子，選自酸HA，包括 有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的陰離子，特別優(yōu)選地選自乙酸、L-羥基乳酸和芳香族羧酸的有機(jī)酸或無(wú) 機(jī)酸的陰離子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，其特征在于，所述聚 硅氧烷的制備方法包括以下步驟： (1) 用環(huán)氧烷氧基硅烷和仲胺反應(yīng)，得到叔胺偶聯(lián)劑，如果有叔胺偶聯(lián)劑，可以省略本 步驟，直接進(jìn)行下一步； (2) 在常規(guī)條件下，使叔胺偶聯(lián)劑與環(huán)狀硅氧烷或羥基硅油達(dá)到平衡；作為平衡混合 物，添加a，w_二-SiOH-官能團(tuán)的硅氧烷； (3) 季銨化得到相應(yīng)的帶有銨基的聚硅氧烷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，其特征在于， 所述環(huán)氧烷氧基硅烷是環(huán)氧烷基二烷氧基硅烷，優(yōu)選環(huán)氧烷基甲基二甲氧基硅烷，特 別優(yōu)選3-[(2, 3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷； 所述叔胺偶聯(lián)劑是叔胺烷基烷基>烷氧基硅烷，優(yōu)選叔胺烷基甲基> 甲氧基硅烷，特 別優(yōu)選二甲胺丙基甲基二甲氧基硅烷； 所述季銨化的試劑優(yōu)選硫酸二烷基酯和鹵代烷，特別優(yōu)選硫酸二甲基酯、硫酸二乙酯、 氯甲燒、3-氯-1，2-丙二醇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，其特征在于，所述聚 硅氧烷用于作具有固色性能的柔軟劑，所述柔軟劑及含有柔軟劑的配制物可作為印染助劑 用于紡織行業(yè)，還可應(yīng)用于日常衣物洗滌。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，其特征在于，所述配 制物包含5-50重量％的所述聚硅氧烷。
【專利摘要】一種具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，所述柔軟劑是具有通式結(jié)構(gòu)DnM的聚硅氧烷；其中，D=SiY2O2/2；M=QSiYO2/2；Y 代表相同的或不同的選自如下的基團(tuán)：具有1-30 個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，優(yōu)選甲基或苯基，特別優(yōu)選甲基；Q 代表相同的或不同的帶有季銨鹽官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)。本發(fā)明具有固色性能的聚硅氧烷柔軟劑，其側(cè)鏈?zhǔn)菐в屑句@鹽和（或）叔胺酸鹽的聚硅氧烷，側(cè)鏈的季銨鹽和（或）叔胺酸鹽具有固色功能，主鏈的聚硅氧烷是性能非常優(yōu)異的柔軟劑，該聚硅氧烷手感好，具有較好的干、濕摩擦牢度，皂洗牢度也較佳，配制成的組合物存放穩(wěn)定。本發(fā)明提供了用于紡織物、非紡織物的具有固色性能的柔軟劑。
【IPC分類】C08G77-26, D06M15-643
【公開(kāi)號(hào)】CN104761723
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510165677
【發(fā)明人】王豐生, 黃志成
【申請(qǐng)人】南豐縣大信科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月9日