Α,Α＇,Ω,Ω＇四烷氧基氨基改性聚硅氧烷及其制备方法和应用.pdf

本发明公开了α，α′，ω，ω′-四烷氧基氨基改性聚硅氧烷及其制备方法和应用，其结构通式如右，其制备方法：将α，ω-端羟基聚硅氧烷在真空条件下脱除水分，加入三烷氧基硅烷偶联剂，真空下反应至无气泡产生，再加入催化剂，真空反应至无气泡产生，即得到产品，将上述方法制得的α，α′，ω，ω′-四烷氧基氨基改性聚硅氧烷先制成微乳液，然后作为织物柔软剂的增效剂。本发明的优点是：具有较高反应活性，显著提高平滑性、柔软性及弹性，起到很好的增效作用，其微乳液可作为氨烃基聚硅氧烷类柔软剂或端羟基聚硅氧烷类柔软剂的增效剂。

1、  α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷，其特征在于，结构通式如下：

其中R₁为—CH₃或—C₂H₅或—H
R₂为—CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂或或—CH₂CH₂CH₂NH₂
n＝20-100。

2、  根据权利要求1所述的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：
以下所以份数和百分数都以重量计
在装有搅拌器、温度器、冷凝器及充氮及真空装置的玻璃烧瓶中，装入1mol的α，ω-端羟基聚硅氧烷，升温至105℃～110℃，抽真空至1000～1500Pa反应30min，脱除水分，用氮气平衡至常压，加入2mol氨烃基三烷氧基硅烷偶联剂，在此温度下常压反应30min然后抽真空度为1000～1500Pa下，反应至无气泡产生，再加入α，ω-端羟基聚硅氧烷与氨烃基三烷氧基硅烷总重量万分之一的催化剂，真空度在1000～1500Pa范围内，反应1～2小时，至无气泡产生，降温至45℃以下，得到α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷。

3、  根据权利要求1所述的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷作为织物柔软剂的增效剂的应用，其特征在于：将20～25％上述方法制得的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷和5～10％的乳化剂搅拌均匀，然后滴加30％的去离子水，滴完后加入1～1.5％的冰乙酸，调节pH值为6.5～7，然后再滴加水至100％即得到所需的微乳液；将上述的微乳液应用于氨烃基聚硅氧烷类柔软剂的增效剂及端羟基聚硅氧烷类整理剂的增效剂，微乳液添加量为氨烃基聚硅氧烷类柔软剂或端羟基聚硅氧烷类整理剂的1～50％。

4、  根据权利要求2所述的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为氢氧化锂。

5、  根据权利要求2所述的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：所述的α，ω-端羟基聚硅氧烷的聚合度为20～100，n＝20～100，结构式如下


6、  根据权利要求2所述的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：所述的氨烃基三烷氧基硅烷偶联剂，其结构通式为：

其中R₁为—CH₃或—C₂H₅或—H
R₂为—CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂或或—CH₂CH₂CH₂NH₂。

7、  根据权利要求3所述的增效剂的应用，其特征在于：所述的乳化剂为异构C13醇醚混合物，其EO数为3～12。

8、  根据权利要求3或7所述的增效剂的应用，其特征在于：所述的乳化剂为异构C13醇醚混合物，其EO数为7～1。

α，α＇，ω，ω＇-四烷氧基氨基改性聚硅氧烷及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种反应性有机硅聚合物，具体地说是涉及到一种用于纺织印染织物后整理的有机硅柔软剂增效剂的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷及其制备方法和应用。
背景技术
已经知道，有机硅柔软剂对改善纺织品的柔软性和平滑性效果较好，已经被大量应用。其中以氨烃基改性聚硅氧烷和端羟基聚硅氧烷的乳液尤为重要。这类物质大多以甲氧基或者是羟基封端，但缺乏反应性，在常规条件下，不能发生交链反应，所以不能通过自交键或者相互交链而实现链增长，且成膜性差，对要求较高的柔软度和平滑度尚难实现。虽然可以合成高摩尔质量的产品，但是太高的摩尔质量的产品很难发生乳化，导致乳液不稳定等情形出现，也不利于渗透到织物的里面，影响到织物的柔软性。
发明内容
本发明的目的之一是：公开一种具有反应活性的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷，其结构式通式如下：

其中R₁为—CH₃或—C₂H₅或—H
R₂为—CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂或或—CH₂CH₂CH₂NH₂
n＝20-100
本发明的目的之二是：提供上述α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的制备方法。
为实现该目的，本发明采用以下技术方案实现：
以下所以份数和百分数都以重量计
在装有搅拌器、温度器、冷凝器及充氮及真空装置的玻璃烧瓶中，装入1mol的α，ω-端羟基聚硅氧烷，升温至105℃～110℃，抽真空至1000～1500Pa反应30min，脱除水分，用氮气平衡至常压，加入2mol氨烃基三烷氧基硅烷偶联剂，在此温度下常压反应30min然后抽真空度为1000～1500Pa下，反应至无气泡产生，再加入α，ω-端羟基聚硅氧烷与氨烃基三烷氧基硅烷总重量的万分之一的催化剂，真空度在1000～1500Pa范围内，反应1～2小时，至无气泡产生，降温至45℃以下，得到α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷。
所述的催化剂为氢氧化锂；
所述的α，ω-端羟基聚硅氧烷的聚合度为20～100，n＝20～100，结构式如下：

所述的氨烃基三烷氧基硅烷偶联剂，其结构通式为：

其中R₁为—CH₃或—C₂H₅或—H
R₂为—CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂或或—CH₂CH₂CH₂NH₂；
本发明目的之三是：提供上述α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷作为有机硅柔软剂的柔软平滑增效添加剂的应用方法。
为实现该目的本发明采用以下技术方案：
将20～25％上述方法制得的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷和5～10％的乳化剂搅拌均匀，然后滴加30％的去离子水，滴完后加入1～1.5％的冰乙酸，调节pH值为6.5～7，然后再滴加水至100％即得到所需的微乳液；
所述的乳化剂为异构C13醇醚混合物，其EO数为3～12，优选EO数为7～12。
所述的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的微乳液应用于氨烃基聚硅氧烷类整理剂的增效剂及端羟基聚硅氧烷类整理剂的增效剂，微乳液添加量为氨烃基聚硅氧烷类柔软剂或端羟基聚硅氧烷类整理剂的1～50％。
本发明的优点是：具有较高反应活性，添加到氨烃基改性聚硅氧烷或羟基聚硅氧烷类的织物整理剂中，可与其羟基发生交链反应，显著提高其平滑性、柔软性及弹性，起到很好的增效作用；采用α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的微乳液，可以作为氨烃基聚硅氧烷类柔软剂或端羟基聚硅氧烷类柔软剂的增效剂，具有明显的增效作用。
具体实施方式
为了具体地描述和解释本发明的技术特点，列出下列各实施方法，但本发明不局限于下列的实施例。
实施例1
在装有搅拌器、温度器、冷凝器及充氮及真空装置的玻璃烧瓶中，装入350.3克(0.1mol)聚合度为47的α，ω-端羟基聚硅氧烷，升温至105℃～110℃，抽真空(1000～1500Pa)反应30min，用氮气平衡至常压，加入44.47克(0.2mol)的γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷，在此温度下，反应30min，然后抽真空(1000～1500Pa)反应至无气泡产生，加入万分之一的氢氧化锂，真空(1000～1500Pa)反应1～2小时，至无气泡产生。降温至45℃以下，用氮气平衡至常压。即得到下例结构的产物。

其中R为—CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂
将20份上述产物和10份的异构C13醇醚混合物(7EO：9EO：12EO＝1：7：2)的乳化剂搅拌均匀，然后滴加35份的去离子水，滴完后加入1.3份的冰乙酸，调节pH值为6.5～7，然后再滴加水至100份。得到透明粘稠的微乳液E₁。
实施例2
在装有搅拌器、温度器、冷凝器及充氮及真空装置的玻璃烧瓶中，装入350.3克(0.1mol)聚合度为47的α，ω-端羟基聚硅氧烷，升温至105℃～110℃，抽真空(1000～1500Pa)反应30min，用氮气平衡至常压，加入35.85克(0.2mol)的氨丙基三甲氧基硅烷，在此温度下，反应30min然后抽真空(1000～1500Pa)反应至无气泡产生，加入万分之一的氢氧化锂，再真空(1000～1500Pa)反应1～2小时，至无气泡产生。降温至45℃以下，用氮气平衡至常压。即得到下例结构的产物。

其中R为—CH₂CH₂CH₂NH₂
将20份上述产物和10份的异构C13醇醚混合物(7EO：9EO＝7：3)的乳化剂搅拌均匀，然后滴加35份的去离子水，滴完后加入1.3份的冰乙酸，调节pH值为6.5～7，然后再滴加水至100份。得到透明粘稠的微乳液E₂。
实施例3
在装有搅拌器、温度器、冷凝器及充氮及真空装置的玻璃烧瓶中，装入350.3克(0.1mol)聚合度为47的α，ω-端羟基聚硅氧烷，升温至105℃～110℃，抽真空(1000～1500Pa)反应30min，用氮气平衡至常压，加入46.3克(0.2mol)的哌嗪丙基三甲氧基硅烷，在此温度下，反应30min然后抽真空(1000～1500Pa)反应至无气泡产生，加入万分之一的氢氧化锂，再真空(1000～1500Pa)反应1～2小时，至无气泡产生。降温至45℃以下，用氮气平衡至常压。即得到下例结构的产物。

其中R为
将20份上述产物和10份的异构C13醇醚混合物(7EO：9EO：12EO＝1：7：2)的乳化剂搅拌均匀，然后滴加35份的去离子水，滴完后加入1.3份的冰乙酸，调节pH值为6.5～7，然后再滴加水至100份。得到透明粘稠的微乳液E₃。
应用实例1
将10份微乳液E₁加入到90份30％的氨值为0.5mmol/g，粘度为1500mPa.s的氨基硅油微乳液中，搅拌均匀，组成织物整理剂。
按织物整理剂用量为1％(o.w.f)，浴比为1：15，在30℃温度下浸泡15min，60～80℃热风烘干，180℃焙烘120min的工艺条件，对棉织物进行柔软整理，并对织物进行性能测试。
手感从平滑、柔软、弹性方面综合综合考察，由多名专家盲摸，5级为最好，1级为最差；
干急弹、缓弹值按GB3819-83垂直法，在折皱弹性仪上测定。
应用实例2
将应用实例一中的微乳液E₁改成E₂，其余条件的操作步骤与应用实例一相同。
应用实例3
将应用实例一中的微乳液E₁改成E₃，其余条件的操作步骤与应用实例一相同。
应用对比例
浓度30％的氨值为0.5mmol/g，粘度为1500mPa.s的氨基硅油微乳液作为织物整理剂。其余条件的操作步骤与应用实例1相同。
各性能指标列于表1：
表1

由表1可知，本发制备的α，α′，ω，ω′—四烷氧基氨基改性聚硅氧烷的微乳液对氨基硅油类柔软剂具有明显的增效作用，较大程度地提高了织物的柔软性、平滑性、弹性。可作为氨基硅油类柔软剂的增效剂。