抗黄变亲水氨基硅油的制备方法.pdf

本发明涉及一种抗黄变亲水氨基硅油的制备方法，采用多元醇的碳酸酯与氨基硅油在较温和的条件下反应，与伯氨基结合，封闭伯氨基同时生成带羟基的氨基甲酸酯，并通过首先进行氨基硅油改性，然后进行改性氨基硅油的乳化或微乳化，最后应用于织物柔软整理。以多元醇的碳酸酯如碳酸甘油酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯等为原料，对氨基硅油进行改性，得到含羟基的改性氨基硅油，再经过乳化可得到氨基硅油微乳液，该微乳液透明度高，机械稳定性好，还可减少乳化剂的用量，用其处理的浅色织物尤其白色织物的高温抗黄变性大为改善，同时也提高了处理织物的亲水性。

权利要求书
1.  一种抗黄变亲水氨基硅油，其特征在于采用多元醇的碳酸酯与氨基硅油在较温和的条件下反应，与伯氨基结合，封闭伯氨基同时生成带羟基的氨基甲酸酯，反应原理如下：
                                                
式中，R为H或为CH3或为CH2OH，m、n为正整数。

2.  上述抗黄变亲水氨基硅油的制备方法，其特征在于工艺步骤是：
第一步：氨基硅油改性，在一反应容器中加入一定量的氨基硅油，并通入氮气保护，加入一定量的环状多元醇碳酸酯，升温至50～120℃，开启搅拌，使碳酸酯与氨基硅油反应1～6h，检测氨基硅油的氨值降到一定值后，停止加热，冷却至40℃以下时，出料，得到改性的氨基硅油；
第二步：改性氨基硅油的乳化或微乳化，称取第一步制备出来的一定量的改性氨基硅油，向其中加入占改性氨基硅油总重量的5～40%的乳化剂乳化剂的HLB值控制在10～13之间，同时加入一定量的水和酸（如甲酸、乙酸、丙酸或无机酸）用以中和氨基硅油的氨值，水的加入重量为最终氨基硅油含量为10～30%，并采用乳化设备进行乳化制得氨基硅油乳液，乳液的pH值控制在6.0～8.0之间；
第三步是应用于织物柔软整理，将第二步制得的氨基硅油乳液加水兑稀到含氨基硅油重量比为0.1～0.2%的工作值，然后将前进行了丝光、漂洗等处理的织物在工作液中经浸轧→烘干或加后烘焙处理，然后堆码检测后打包入库，乳液的耐黄变检测采用白度仪或目测 ，亲水检测用水滴吸水测试，在平铺织物表面滴三滴水，看水珠被织物吸收的时间（秒）。

3.  如权利要求2所述抗黄变亲水氨基硅油的制备方法，其特征在于所述第二步中的乳化剂可以选用脂肪醇聚氧乙烯醚类或异构醇醚类或脂肪酸聚氧乙烯酯类。

4.  如权利要求2所述抗黄变亲水氨基硅油的制备方法，其特征在于所述第二步中的乳化设备可以采用一般的搅拌设备如螺旋桨式，或叶片或框式，最好能扫壁的框式带螺旋桨式的，转速在20～100转/分均可。

说明书抗黄变亲水氨基硅油的制备方法
技术领域
本发明属于抗黄变亲水乳液技术领域，涉及一种抗黄变亲水氨基硅油的制备方法。
背景技术
  氨基是织物的优良柔软剂，但因为氨基尤其伯氨基在高温（如150℃以上）下或长期在户外阳光照射下容易变黄，影响处理白织物的外观。过去氨基硅油通过酸酐、内酯等或环氧化合物与伯氨基反应生成酰氨或醚，封闭伯氨基而使氨基硅油的黄变得到改善，但效果并不十分明显，且亲水性没改善。
发明内容
    为克服上述的技术缺点，本发明提供一种抗黄变亲水氨基硅油的制备方法，它具有透明度高，机械稳定性好的特点，还可以减少乳化剂的用量，用其处理的浅色织物尤其白色织物的高温抗黄变性大为改善，同时也提高了处理织物的亲水性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种抗黄变亲水氨基硅油，采用多元醇的碳酸酯与氨基硅油在较温和的条件下反应，与伯氨基结合，封闭伯氨基同时生成带羟基的氨基甲酸酯，反应原理如下：
  
 
式中，R为H或为CH3或为CH2OH，m、n为正整数。
上述抗黄变亲水氨基硅油的制备方法，其工艺步骤是：
第一步：氨基硅油改性，在一反应容器中加入一定量的氨基硅油，并通入氮气保护，加入一定量的环状多元醇碳酸酯，升温至50～120℃，开启搅拌，使碳酸酯与氨基硅油反应1～6h，检测氨基硅油的氨值降到一定值后，停止加热，冷却至40℃以下时，出料，得到改性的氨基硅油；
第二步：改性氨基硅油的乳化或微乳化，称取第一步制备出来的一定量的改性氨基硅油，向其中加入占改性氨基硅油总重量的5～40%的乳化剂乳化剂的HLB值控制在10～13之间，同时加入一定量的水和酸（如甲酸、乙酸、丙酸或无机酸）用以中和氨基硅油的氨值，水的加入重量为最终氨基硅油含量为10～30%，并采用乳化设备进行乳化制得氨基硅油乳液，乳液的pH值控制在6.0～8.0之间；
第三步是应用于织物柔软整理，将第二步制得的氨基硅油乳液加水兑稀到含氨基硅油重量比为0.1～0.2%的工作值，然后将前进行了丝光、漂洗等处理的织物在工作液中经浸轧→烘干或加后烘焙处理，然后堆码检测后打包入库，乳液的耐黄变检测采用白度仪或目测 ，亲水检测用水滴吸水测试，在平铺织物表面滴三滴水，看水珠被织物吸收的时间（秒）。
所述第二步中的乳化剂可以选用脂肪醇聚氧乙烯醚类或异构醇醚类或脂肪酸聚氧乙烯酯类。
所述第二步中的乳化设备可以采用一般的搅拌设备如螺旋桨式，或叶片或框式，最好能扫壁的框式带螺旋桨式的，转速在20～100转/分均可。
本发明的有益效果是：以多元醇的碳酸酯如碳酸甘油酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯等为原料，对氨基硅油进行改性，得到含羟基的改性氨基硅油，再经过乳化可得到氨基硅油微乳液，该微乳液透明度高，机械稳定性好，还可减少乳化剂的用量，用其处理的浅色织物尤其白色织物的高温抗黄变性大为改善，同时也提高了处理织物的亲水性。

具体实施方式                                                                  

下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种抗黄变亲水氨基硅油，采用多元醇的碳酸酯与氨基硅油在较温和的条件下反应，与伯氨基结合，封闭伯氨基同时生成带羟基的氨基甲酸酯，反应原理如下：
                                                   
式中，R为H或为CH3或为CH2OH，m、n为正整数。
上述抗黄变亲水氨基硅油的制备方法，其工艺步骤是：
第一步：氨基硅油改性，在一反应容器中加入一定量的氨基硅油，并通入氮气保护，加入一定量的环状多元醇碳酸酯，升温至50～120℃，开启搅拌，使碳酸酯与氨基硅油反应1～6h，检测氨基硅油的氨值降到一定值后，停止加热，冷却至40℃以下时，出料，得到改性的氨基硅油；
第二步：改性氨基硅油的乳化或微乳化，称取第一步制备出来的一定量的改性氨基硅油，向其中加入占改性氨基硅油总重量的5～40%的乳化剂乳化剂的HLB值控制在10～13之间，同时加入一定量的水和酸（如甲酸、乙酸、丙酸或无机酸）用以中和氨基硅油的氨值，水的加入重量为最终氨基硅油含量为10～30%，并采用乳化设备进行乳化制得氨基硅油乳液，乳液的pH值控制在6.0～8.0之间；
第三步是应用于织物柔软整理，将第二步制得的氨基硅油乳液加水兑稀到含氨基硅油重量比为0.1～0.2%的工作值，然后将前进行了丝光、漂洗等处理的织物在工作液中经浸轧→烘干或加后烘焙处理，然后堆码检测后打包入库，乳液的耐黄变检测采用白度仪或目测 ，亲水检测用水滴吸水测试，在平铺织物表面滴三滴水，看水珠被织物吸收的时间（秒）。
所述第二步中的乳化剂可以选用脂肪醇聚氧乙烯醚类或异构醇醚类或脂肪酸聚氧乙烯酯类。
所述第二步中的乳化设备可以采用一般的搅拌设备如螺旋桨式，或叶片或框式，最好能扫壁的框式带螺旋桨式的，转速在20～100转/分均可。
实施例1：称取氨值为6mmol/g粘度为1000mPa.s的氨基硅油300克，通N2保护，加入碳酸乙烯酯19克，加入500毫升的三口烧瓶中，放在恒温水浴锅中加热90℃，搅拌，反应3h测得氨值为2mmol/g，停止加热，冷却至30℃，用旋转粘度计测得粘度为1250mPa.s。
实施例2：实验装置如例1，加入粘度为2000 mPa.s、氨值为5 mmol/g的氨基硅油300克，加入碳酸丙烯酯18克，升温至60℃反应8h，测得氨值为 1.7 mmol/g，停止加热，冷却至30℃，测得粘度为2500 mPa.s，出料。
实施例3：如例1的实验装置，加入粘度为1500 mPa.s、氨值为9 mmol/g的氨基硅油300克，加入碳酸甘油酯38克，在80℃下搅拌反应5h，测得氨值为3 mmol/g，停止加热，冷却出料，测得粘度为1600 mPa.s。
实施例4：实验装置如例1，但水浴换成油浴，在三口烧瓶中加入300克氨值为5 mmol/g、粘度为3000 mPa.s的氨基硅油，通N2，升温至120℃搅拌反应2h，测得氨值为1.8mmol/g，停止加热，冷却至30℃，测得粘度为3200mPa.s。
实施例5：改性氨基硅油的微乳化，将上述实例1～例4的改性氨基硅油各100克，加入异构醇醚1306各24克，与改性氨基硅油混合均匀成油相，另称水374克、丙二醇甲醚10克、乙酸2克，混合成水相，将水相分三次加入油相中.将油相先加入1000mL三口烧瓶中，开启叶片式搅拌器，将水相分3～5次加入油相中，每次加入50～70mL，开始加水后成透明状，后成半透明状，加完水后用乙酸调pH为6～7，最后放置成透明状。
对比例：氨基硅油（未改性）100克，氨值6mmol/g，粘度1500 mPa.s，1306乳化剂 32克混合均匀成油相，水相含水365克，丙二醇甲醚10克，乙酸2克，按上述同样方法乳化，得到半透明乳液（含氨基硅油20%）。
实施例6：氨基硅油微乳液应用于全棉白布和涤棉白布的柔软整理，取上述实施例5得到的各种改性氨基硅油微乳各2.0克加入100mL水中成处理工作液，全棉白布和涤棉白布各三块（长20cm，宽15cm）在各工作液中经浸渍→压干→110℃烘干→150℃烘焙30min，取出冷却放置过夜测黄变程度（用目测）和亲水效果（水滴吸收时间），结果如下表1：
表1 不同氨基硅油处理织物黄变程度与亲水效果结果对照表

从上表可以看出：（1）本发明专利的改性氨基硅油处理白色全棉织物和涤棉织物，有明显的抗黄变效果；（2）本发明专利的改性氨基硅油处理织物的亲水性有一定的改进（相对于未改性氨基硅油处理的织物）。
综上所述，本发明以多元醇的碳酸酯如碳酸甘油酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯等为原料，对氨基硅油进行改性，得到含羟基的改性氨基硅油，再经过乳化可得到氨基硅油微乳液，该微乳液透明度高，机械稳定性好，还可减少乳化剂的用量，用其处理的浅色织物尤其白色织物的高温抗黄变性大为改善，同时也提高了处理织物的亲水性。