CN103215816A - 一种有机硅柔软剂及其制备方法 - Google Patents
一种有机硅柔软剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103215816A CN103215816A CN2012100193240A CN201210019324A CN103215816A CN 103215816 A CN103215816 A CN 103215816A CN 2012100193240 A CN2012100193240 A CN 2012100193240A CN 201210019324 A CN201210019324 A CN 201210019324A CN 103215816 A CN103215816 A CN 103215816A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- softening agent
- silicone softening
- suc
- silicon oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
本发明属于纺织后整理技术领域,涉及一种有机硅柔软剂,具有如通式I所示的结构:式中:m=10~400;n=1~99;a=5~100;R选自H、CH3、C2H5或苯基;R1选自H或CH3。通式I所示的有机硅柔软剂由端氨基硅油、端环氧基聚醚经过嵌段共聚而成,用于纺织品后整理,使织物具有柔软、耐洗、亲水、耐黄变等功能。
Description
技术领域
本发明属于高分子及纺织整理材料技术领域,具体涉及一种有机硅柔软剂及其制备方法。
背景技术
有机硅柔软剂具有良好的柔软性、滑爽性,广泛应用于棉、羊毛、涤纶及涤棉混纺等多种纺织品的后整理。现有的有机硅柔软剂主要是聚硅氧烷类化合物,整理的织物透气性和透湿性较好;但同时具有极低表面张力,造成整理织物呈疏水性,难以洗涤,并容易产生静电;而且产品乳化困难,产品乳液不稳定,应用过程中经常出现飘油现象,影响使用。为了克服上述缺点,提高有机硅柔软剂的亲水性和抗静电性能,可用亲水性基团对有机硅柔软剂进行改性。
例如,《印染助剂》2008,25(5),19~21中,使用端烯丙基聚醚与氨基硅油反应,合成聚醚接枝的氨基硅油,亲水性有较大提高。《化工新材料》2009,37(10),101~103中,使用分子量500~600的环氧基聚醚对氨基硅油进行接枝,合成出改性硅油,亲水性有所改善。上述两种方法虽然提高了氨基硅油的亲水性,但是都是采用氨基硅油侧链接枝方式。
到目前为止,尚未见到以端氨基硅油和端环氧基聚醚为原料、采用嵌段共聚方式合成亲水性有机硅柔软剂的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种具有持久柔软性、亲水性、平滑性、耐黄变的有机硅柔软剂。
为实现上述目的,本发明提出了一种由端环氧基聚醚、端氨基硅油嵌段共聚而成的高分子化合物作为有机硅柔软剂。
本发明的技术方案如下:
一种有机硅柔软剂,化合物结构如通式I所示:
式中:
m=10~400;n=1~99;a=5~100;
R选自H、CH3、C2H5或苯基;
R1选自H或CH3。
式中Si原子上的“|”为简写式,代表共价键连接CH3。
本发明进一步优选的通式I化合物中:
m=50~200;n=1~99;a=10~60;
R=H、CH3、C2H5或苯基;
R1=H或CH3。
本发明所研制的如通式I所示的一种嵌段型有机硅柔软剂,其分子链段上嵌段相应的功能性基团,因此具有很好的亲水性、疏水性、柔软性、平滑性、耐黄变,而且使用后对纤维的强度和色牢度没有影响。
为了获得效果理想的产品,本发明提供了通式I所示有机硅柔软剂的制备方法,反应式如下:
式中:m=10~400;n=1~99;a=5~100;R=H、CH3、C2H5或苯基;R1=H或CH3。
将结构如式IV所示的端氨基硅油与结构如式V所示的端环氧基聚醚在氮气保护下,于50~150℃、嵌段共聚反应2~20小时,制备结构如式I所示的有机硅柔软剂。
反应适宜的加料比为结构如式IV所示的端氨基硅油与端环氧基聚醚V的加料摩尔比为1∶1~2∶1。
上述原料均有市售,也可以按照已知方法自制。
端环氧基聚醚V的分子量范围是由a值和取代基R1决定的。取代基R1选自H与CH3的个数比在适宜范围内(例如1∶20~20∶1)可以得到柔软度和亲水性都比较好的有机硅柔软剂I;进一步优选H与CH3的个数比为1∶4~4∶1。因此在选购端环氧基聚醚V时,应注意-CH2CH2O-链节和-CH2CH(CH3)O-链节比例、即R1选自H与CH3的个数比符合制备本发明通式I所示的有机硅柔软剂的需要。
端氨基硅油IV可方便地自制,制备方法是本领域的技术人员非常熟悉的,例如按照以下方法:
式中:D4代表八甲基环四硅氧烷;DMC代表二甲基硅氧烷混合环体、由D3,D4,D5,D6等构成,主要成分是D4;均有市售。其他各基团定义同前。
端氨基硅油IV的分子量范围由m值和取代基R决定,具体制备方法如下:
向结构如式II所示的端氨基硅油中加入结构如式III所示的D4和/或DMC(加料摩尔比为1∶10-50),在催化剂存在下,于80-120℃反应4-15小时制成结构如式IV所示的所需分子量的端氨基硅油。所述的催化剂可以选自碱性催化剂(例如氢氧化钾、甲醇钠或季胺碱)或者酸性催化剂(例如硫酸或固体酸等)。本领域的技术人员对于此类反应中催化剂的用量较为熟悉,例如在反应体系中的重量浓度通常为0.01~1%范围内(相当于1kg反应物中含催化剂0.1~10g)。
对本发明的有机硅柔软剂I的物性参数采用标准方法测试(HG/T2700-1995)。
按照上述方法制备的通式I的有机硅柔软剂具有如下优点:
1、亲水性好:吸水性试验结果明显优于空白布样和氨基硅油处理过的布样。
2、柔软度与平滑度好,本发明的产品用于涤棉混纺织物整理后,增强了纺织品的平滑与柔软度;手感可达5分。
3、耐洗性能好:洗涤20次所有性能指标基本不下降。
4、耐黄变好:耐黄变可达3~4级。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合实施例对本发明作进一步的阐述,但是本发明绝非仅限于此。式中ph为苯基。
实验药品:
端氨基硅油.........................................工业品,99%
D4.................................................工业品,99.5%
DMC................................................工业品,99.5%
硫酸...............................................试剂,98%
端环氧基聚醚.......................................工业品,99%
制备实施例
实施例1
(1)将0.05摩尔结构如式II所示的端氨基硅油(R=H)加入反应瓶,于25℃加入0.625摩尔结构如式III所示的D4,搅拌均匀。加热升温至80℃,开始滴加适量硫酸,使体系中硫酸的重量百分比浓度为0.1%,保温反应4小时,完成反应。冷却至40℃以下,得到0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油,其中m=50;R=H,分子量约3,928。外观为无色油状液体。
(2)将0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油(m=50;R=H,分子量约3,928)和0.04摩尔结构如式V所示的端环氧聚醚(a=20,R1=H与R1=CH3的比例为2∶1,分子量约1,105)加入反应瓶,在氮气保护下,80℃反应6小时,制得结构如式I所示的有机硅柔软剂,收率99.5%。其中m=50;n=4;a=20;R=H;R1=H与R1=CH3的比例为2∶1。
该有机硅柔软剂的测试结果如下:分子量23,800-24,300;水分<0.1%;粘度300-500cps/100℃。
实施例2
(1)将0.05摩尔结构如式II所示的端氨基硅油(R=CH3)加入反应瓶,于25℃加入2.5摩尔结构如式III所示的D4,搅拌均匀。加热升温至110℃,开始滴加适量硫酸,使体系中硫酸的重量百分比浓度为0.5%,保温反应8小时,完成反应。冷却至40℃以下,得到0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油,其中m=200;R=CH3,分子量约15,079。外观为无色油状液体。
(2)将0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油(m=200;R=CH3,分子量约15,079)和0.0495摩尔结构如式V所示的端环氧聚醚(a=30,R1=H与R1=CH3的比例为1∶1,分子量约1,662)加入反应瓶,在氮气保护下,150℃反应20小时,制得结构如式I所示的有机硅柔软剂,收率99.9%。其中m=200;n=99;a=30;R=CH3;R1=H与R1=CH3的比例为1∶1。
该有机硅柔软剂的测试结果如下:分子量1,660,000-1,680,000;水分<0.1%;粘度1700-2000cps/100℃。
实施例3
(1)将0.05摩尔结构如式II所示的端氨基硅油(R=C2H5)加入反应瓶,于25℃加入1.25摩尔结构如式III所示的D4,搅拌均匀。加热升温至100℃,开始滴加适量硫酸,使体系中硫酸的重量百分比浓度为0.5%,保温反应8小时,完成反应。冷却至40℃以下,得到0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油,其中m=100;R=C2H5,分子量约7,692。外观为无色油状液体。
(2)将0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油(m=100;R=C2H5,分子量约7,692)和0.045摩尔结构如式V所示的端环氧聚醚(a=25,R1=H与R1=CH3的比例为1∶1,分子量约1,407)加入反应瓶,在氮气保护下,100℃反应6小时,制得结构如式I所示的有机硅柔软剂,收率99.8%。其中m=100;n=9;a=25;R=C2H5;R1=H与R1=CH3的比例为1∶1。
该有机硅柔软剂的测试结果如下:分子量88,500-90,500;水分<0.1%;粘度800-1000cps/100℃。
实施例4
(1)将0.05摩尔结构如式II所示的端氨基硅油(R=Ph)加入反应瓶,于25℃加入0.75摩尔结构如式III所示的D4,搅拌均匀。加热升温至90℃,开始滴加适量硫酸,使体系中硫酸的重量百分比浓度为0.1%,保温反应7小时,完成反应。冷却至40℃以下,得到0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油,其中m=60;R=Ph,分子量约4,822。外观为无色油状液体。
(2)将0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油(m=60;R=Ph,分子量约4,822)和0.025摩尔结构如式V所示的端环氧聚醚(a=10,R1=H与R1=CH3的比例为1∶4,分子量约683)加入反应瓶,在氮气保护下,50℃反应2小时,制得结构如式I所示的有机硅柔软剂,收率99%。其中m=60;n=1;a=10;R=Ph;R1=H与R1=CH3的比例为1∶4。
该有机硅柔软剂的测试结果如下:分子量10,200-10,500;水分<0.1%;粘度100-200cps/100℃。
实施例5
(1)将0.05摩尔结构如式II所示的端氨基硅油(R=H)加入反应瓶,于25℃加入0.8摩尔结构如式III所示的DMC,搅拌均匀。加热升温至100℃,开始滴加适量硫酸,使体系中硫酸的重量百分比浓度为0.2%,保温反应12小时,完成反应。冷却至40℃以下,得到0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油,其中m=64;R=H,分子量约4,966。外观为无色油状液体。
(2)将0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油(m=64;R=H,分子量约4,966)和0.0475摩尔结构如式V所示的端环氧聚醚(a=35,R1=H与R1=CH3的比例为4∶1,分子量约1,770)加入反应瓶,在氮气保护下,100℃反应6小时,制得结构如式I所示的有机硅柔软剂,收率99.8%。其中m=64;n=19;a=35;R=H;R1=H与R1=CH3的比例为4∶1。
该有机硅柔软剂的测试结果如下:分子量132,000-134,000;水分<0.1%;粘度900-1100cps/100℃。
实施例6
(1)将0.05摩尔(R=CH3)的结构如式II所示的端氨基硅油加入反应瓶,于25℃加入1.55摩尔结构如式III所示的D4,搅拌均匀。加热升温至120℃,开始滴加适量硫酸,使体系中硫酸的重量百分比浓度为0.1%,保温反应14小时,完成反应。冷却至40℃以下,得到0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油,其中m=124;R=CH3,分子量约9,444。外观为无色油状液体。
(2)将0.05摩尔结构如式IV所示的端氨基硅油(m=124;R=CH3,分子量约9,444)和0.04875摩尔结构如式V所示的端环氧聚醚(a=60,R1=H与R1=CH3的比例为1∶2,分子量约3,334)加入反应瓶,在氮气保护下,100℃反应12小时,制得结构如式I所示的有机硅柔软剂,收率99.9%。其中m=124;n=39;a=60;R=CH3;R1=H与R1=CH3的比例为1∶2。
该有机硅柔软剂的测试结果如下:分子量506,000-510,000;水分<0.1%;粘度1300-1500cps/100℃。
应用实施例
实施例7
对以上实施例1-6得到的有机硅柔软剂在涤棉混纺纤维上进行应用性能测试。以涤棉平布(规格为T/C 65/35 32*32/130*70)为测试布样。测试方法如下:
即时测试:做完整理后1小时内检测。
湿平衡测试:在标准(恒温恒湿)条件下相对湿度45%,温度20~25℃条件下评测。
整理液配制方法为:有机硅柔软剂对涤棉平布重量比是1~3%;有机硅柔软剂先用蒸馏水和乙酸配制成重量浓度为10%水乳液(pH≈5),再按20-30克/升比例再次稀释后配制成整理液。
浸轧工艺:配制整理液→二浸二轧(轧余率70~75%)→烘干(105~110℃×10min)→定型(180℃×60s)→待测。
测试内容如下:
柔软性,专业人士分组触摸评分。
耐洗性,参照GB/T3921-2008标准。
吸水性,沉降法:参照GB/T22864-2009标准。
耐黄变,参照ISO105-X18:2007标准。
测试结果见表1。
表1
本发明的有机硅柔软剂在染后浸轧法整理织物后,柔软性、吸水性明显提高;与氨基硅油相比,柔软性相当,而耐洗性、吸水性、耐黄变等应用性能均明显优于氨基硅油。
Claims (8)
2.按照权利要求1所述的有机硅柔软剂,其特征在于:通式I中
m=50~200;n=1~99;a=10~60;
R选自H、CH3、C2H5或苯基;
R1选自H或CH3。
3.按照权利要求1或2所述的有机硅柔软剂,其特征在于:通式I中R1选自H与CH3的个数比为1∶20~20∶1。
4.按照权利要求3所述的有机硅柔软剂,其特征在于:通式I中R1选自H与CH3的个数比为1∶4~4∶1。
6.按照权利要求5所述的制备方法,其特征在于:将结构如式IV所示的端氨基硅油与结构如式V所示的端环氧基聚醚在氮气保护下,于50~150℃、嵌段共聚反应2~20小时,制备结构如式I所示的有机硅柔软剂。
7.一种按照权利要求5所述的有机硅柔软剂的制备方法,其特征在于:结构如式IV所示的端氨基硅油与端环氧基聚醚V的加料摩尔比为1∶1~2∶1。
8.按照权利要求1所述的结构如通式I所示的有机硅柔软剂用于纺织品后整理的用途。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210019324.0A CN103215816B (zh) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | 一种有机硅柔软剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210019324.0A CN103215816B (zh) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | 一种有机硅柔软剂及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103215816A true CN103215816A (zh) | 2013-07-24 |
CN103215816B CN103215816B (zh) | 2015-05-06 |
Family
ID=48813942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210019324.0A Active CN103215816B (zh) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | 一种有机硅柔软剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103215816B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107189035A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-09-22 | 杭州美高华颐化工有限公司 | 一种无溶剂超支化有机硅柔软剂及其制备方法 |
CN107227622A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-03 | 兴化市大地蓝绢纺有限公司 | 有机硅嵌段蚕丝用超柔整理剂的制备方法 |
CN113501962A (zh) * | 2021-08-07 | 2021-10-15 | 佛山市顺德区德美瓦克有机硅有限公司 | 一种低黄变亲水嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009161865A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Lion Corp | 繊維製品用液体仕上げ剤組成物 |
CN101497697A (zh) * | 2008-07-11 | 2009-08-05 | 浙江传化股份有限公司 | 一种嵌段水溶性硅油的制备方法 |
CN102181059A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-09-14 | 南京大学 | 一种含羧基硅氧烷和其组成的耐高温环氧树脂组合物及其制法 |
-
2012
- 2012-01-20 CN CN201210019324.0A patent/CN103215816B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009161865A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Lion Corp | 繊維製品用液体仕上げ剤組成物 |
CN101497697A (zh) * | 2008-07-11 | 2009-08-05 | 浙江传化股份有限公司 | 一种嵌段水溶性硅油的制备方法 |
CN102181059A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-09-14 | 南京大学 | 一种含羧基硅氧烷和其组成的耐高温环氧树脂组合物及其制法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
安秋凤等: "聚醚型聚硅氧烷的研究进展及应用", 《化工进展》, vol. 27, no. 09, 31 December 2008 (2008-12-31), pages 1384 - 1389 * |
李宏静等: "两亲性嵌段共聚物增韧环氧树脂", 《高分子材料科学与工程》, vol. 27, no. 11, 30 November 2011 (2011-11-30), pages 61 - 64 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107227622A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-03 | 兴化市大地蓝绢纺有限公司 | 有机硅嵌段蚕丝用超柔整理剂的制备方法 |
CN107189035A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-09-22 | 杭州美高华颐化工有限公司 | 一种无溶剂超支化有机硅柔软剂及其制备方法 |
CN107189035B (zh) * | 2017-07-01 | 2019-10-29 | 杭州美高华颐化工有限公司 | 一种无溶剂超支化有机硅柔软剂的制备方法 |
CN113501962A (zh) * | 2021-08-07 | 2021-10-15 | 佛山市顺德区德美瓦克有机硅有限公司 | 一种低黄变亲水嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法 |
CN113501962B (zh) * | 2021-08-07 | 2022-08-19 | 佛山市顺德区德美瓦克有机硅有限公司 | 一种低黄变亲水嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103215816B (zh) | 2015-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104086779B (zh) | 一种超软滑嵌段硅油及其制备方法 | |
CN104452311B (zh) | 一种侧链改性有机硅柔软剂的制备方法 | |
CN104650364B (zh) | 一种超支化聚醚氨基嵌段有机硅的制备方法 | |
CN102549046B (zh) | 具有季铵基团的新型聚硅氧烷及其用途 | |
CN107129578B (zh) | 网状结构氨基改性硅油整理剂的制备方法 | |
CN109535428B (zh) | 一种聚铵改性聚醚硅油及其制备方法和用途 | |
JPH0243224A (ja) | ポリジオルガノシロキサン、その製法及びそれを含有する繊維被覆剤 | |
US11845914B2 (en) | Silicone copolymers production thereof and use thereof for treatment of fibrous substrates | |
CN107522866A (zh) | 一种无溶剂的嵌段硅油的制备方法 | |
CN111088702A (zh) | 一种新型亲水性聚醚胺改性有机硅柔软剂的制备方法 | |
CN109403048A (zh) | 一种棉用亲水嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法 | |
CN103215816A (zh) | 一种有机硅柔软剂及其制备方法 | |
CN106750324A (zh) | 一种聚季氨基聚醚聚二甲基硅氧烷及其制备方法和手感整理剂 | |
CN108117647A (zh) | 一种具有抗静电、抗起毛起球的有机硅柔软功能耐久性整理剂的制备方法 | |
CN102660029B (zh) | 阳离子改性超柔软亲水嵌段硅油化合物和制备方法及应用 | |
CN103215817B (zh) | 一种嵌段结构有机硅柔软剂及其制备方法 | |
CN108530635A (zh) | 一种季铵盐封端的亲水嵌段硅油的制造方法 | |
CN106188124A (zh) | 新型酯基有机硅季铵盐的制备方法 | |
CN102585229A (zh) | 聚醚/氨基聚硅氧烷嵌段共聚物及其用途 | |
CN102086591B (zh) | 一种含有机锗的家纺面料及其制备方法 | |
US20020175310A1 (en) | Process for treating organic fibers | |
CN103351461A (zh) | 一种封闭型异氰酸酯改性聚醚有机硅及其制备方法 | |
CN113248713B (zh) | 一种低黄变氨基硅油及其制备方法与应用 | |
CN107459653B (zh) | 一种双烷基封端氨基硅油及其制备方法 | |
CN102212968B (zh) | 一种聚酯纤维整理材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |