一種高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法技術(shù)

一種高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法，包括以下步驟：首先將線性二甲基氫硅封端聚二甲基硅氧烷以及分子內(nèi)含多個Si-H鍵的低聚含氫(倍半)硅氧烷與烯丙基類環(huán)氧化合物先進行硅氫化加成反應(yīng)，合成中間體——環(huán)氧基改性聚二甲基硅氧烷/低聚(倍半)硅氧烷共混物，然后，再在有機溶劑中將中間體與聚醚胺進行氨解開環(huán)反應(yīng)，繼而合成了一種高度支化嵌段聚醚氨基硅整理劑，將其用于纖維織物的柔軟后整理，不僅能明顯改善織物的柔軟性能和手感，而且能賦予織物良好的彈、挺與吸濕抗靜電性能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬紡織整理劑
，特別涉及一種高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法。
技術(shù)介紹
嵌段聚醚氨基硅油，亦即分子主鏈結(jié)構(gòu)中同時嵌入有聚醚氨基基團和聚有機硅氧烷鏈段的一類聚硅氧烷的總稱。嵌段聚醚氨基硅油，兼具有聚醚基團、氨烴基官能團以及聚有機硅氧烷的多重優(yōu)點，用于纖維織物的后整理，既能賦予織物的柔軟舒適、滑溜的手感或蓬松細膩手感，又能改善織物吸濕、抗靜電等性能，因而成為紡織整理劑領(lǐng)域最受歡迎的一類功能后整理助劑。這點可見文獻公開號分別為【CN104650364】、【CN103215817】、【CN104233821】、【CN103497307】、【CN104195836】、【CN102964602】中國專利技術(shù)專利等。目前，紡織市場上生產(chǎn)銷售的嵌段聚醚氨基硅主要為直鏈或線性結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷產(chǎn)品，若使這種線性聚醚氨基硅的結(jié)構(gòu)發(fā)生超支化或高度支化，則不僅能改善聚醚氨基硅的成膜性與膜結(jié)構(gòu)，而且有望使嵌段聚醚氨基硅的柔軟性能和手感產(chǎn)生豐富變化，這方面已有人做了一定探索性工作。例如CN104650364A利用二環(huán)氧聚醚基四甲基硅氧烷與D4先反應(yīng)形成α,ω-環(huán)氧聚醚封端的硅油中間體、然后再將該中間體與二乙烯三胺反應(yīng)所合成的超支化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚醚氨基硅，據(jù)稱不僅能增強纖維紗線之間的抱合力，而且能賦予處理后織物較好的柔軟性與回彈性。另與現(xiàn)有線性嵌段聚醚氨基硅相比，超支化或高度支化（簡稱高支化）的嵌段聚醚氨基硅，不僅擁有線性氨基硅的性能和特征，而且在較低黏度或較小平均分子量條件下即可獲得類似線性大分子嵌段聚醚氨基硅的柔軟平滑性和手感，但彈性更佳且更易乳化，然而如何利用現(xiàn)有技術(shù)來合成超支化或高度支化、樹脂狀/網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且易工業(yè)化生產(chǎn)的新型聚醚氨基硅，不僅是合成方面急需解決的一個課題，而且也成為進一步改進聚醚氨基硅應(yīng)用性能如柔軟、回彈性的一條新途徑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法，它含有高度支化、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚醚氨基硅油，用于織物處理，能賦予織物更好的柔軟回彈性。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法，包括以下步驟：第一步，在裝置有溫度計、回流冷凝管以及電動攪拌器的反應(yīng)器中，按比例稱取線性α,ω-二甲基氫硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分子內(nèi)含多個Si-H鍵的低聚含氫(倍半)硅氧烷(HPOS)，Si-H鍵官能度≥3，攪拌混合均勻，記作原料A；然后，按原料A中所含Si-H鍵與烯丙基類環(huán)氧化合物(記作原料B)中C=C雙鍵摩爾比為1:1-1.05的比例再加入原料B，攪拌混勻，然后，通N2保護、加熱升溫至75-100oС并在鉑催化劑作用下直接進行硅氫化加成反應(yīng)或在小分子醇溶劑R1中進行硅氫化加成反應(yīng)1-4h，得中間體——環(huán)氧基改性聚二甲基硅氧烷與環(huán)氧基改性低聚(倍半)硅氧烷的共混物（EPS）；第二步，在上述中間體反應(yīng)體系中，按中間體中所含環(huán)氧基與聚醚胺摩爾比為1:0.5-1的比例加入聚醚胺及部分有機溶劑R2，聚醚胺記作原料C，將中間體與原料C在50-120oС進行氨解開環(huán)反應(yīng)3-10h，反應(yīng)結(jié)束，減壓蒸餾回收部分溶劑或加入溶劑稀釋使硅油含量達到40-60%，得透明液體，即高支化嵌段聚醚氨基硅整理劑，其有效組分高支化嵌段聚醚氨基硅油的含量約為40-60%。所述的線性α,ω-二甲基氫硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)，結(jié)構(gòu)如式(1)所示，Si-H鍵含量為0.01-0.08%、含量以每100gHPS中所含Si-H鍵的摩爾數(shù)表示，n=32-268，平均分子量(Mn)=2500-20000：所述的低聚含氫(倍半)硅氧烷(HPOS)，為結(jié)構(gòu)中含有式(2)(a)-(f)所示多種鏈節(jié)、結(jié)構(gòu)高度支化的低聚含氫倍半硅氧烷(又名含氫硅樹脂)或為結(jié)構(gòu)中含有式(2)(a)、式(2)(d)、式(2)(e)所示鏈節(jié)、端基和主鏈中同時含有S-H鍵的α,s-二甲基氫硅封端的聚甲基氫硅氧烷，式(2)中R=甲基、乙基、辛基、十六烷基、十八烷基或苯基基團；所述的低聚含氫(倍半)硅氧烷（HPOS）的Si-H含量為0.02-0.8%，含量以每100gHPOS中所含Si-H鍵的摩爾數(shù)表示，黏度為0.1-10.0Pa.s，用量為線性α,ω-二甲基氫硅封端的聚二甲基硅氧烷HPS質(zhì)量的3-15%，可從國內(nèi)外有關(guān)廠家如浙江潤禾新材料有限公司、東莞市鑫潤來電子科技有限公司、美國DowCorning（上海）有限公司、平湖聯(lián)合化學有限公司購買：所述的原料B為分子中同時含有烯丙基與環(huán)氧基的有機化合物。所述的原料B包括烯丙基縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯以及結(jié)構(gòu)為CH2=CHCH2O(C2H4O)a(C3H6O)bCH2CH(O)CH2的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚環(huán)氧化合物中任意一種或兩種的混合物，式中a、b取值分別為0,1,2,3......正整數(shù)，a+b=5-20，烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯環(huán)氧化合物的平均分子量為300-1000。所述的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚環(huán)氧化合物包括烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯環(huán)氧基醚、烯丙基聚氧乙烯環(huán)氧基醚、烯丙基聚氧丙烯環(huán)氧基醚。所述的聚醚胺，為端基連有伯氨基、中間為聚醚鏈段的二元有機胺，結(jié)構(gòu)如式(3-1)、(3-2)所示：所述的聚醚鏈段包括有聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚。所述的聚醚胺包括聚醚胺ED-600、ED-900、ED-2003及聚醚胺D-230、D-400、D-2000系列產(chǎn)品，平均分子量范圍為230-2000；可從揚州晨化科技集團以及Huntsman公司購買，優(yōu)先選取Huntsman公司生產(chǎn)的聚醚胺。所述的小分子醇溶劑R1為乙醇、異丙醇、叔丁醇；所述的有機溶劑R2，為小分子醇、醇醚或二者任意比例的混合物；所述的有機溶劑R2包括乙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二丁醚；小分子醇溶劑R1+有機溶劑R2用量為原料A+原料B+原料C總量的30-200%。所述的催化劑為氯鉑酸或絡(luò)合鉑，用量為50ppm。所述的高支化嵌段聚醚氨基硅油為含有式(4)(A)-式(E)所示鏈節(jié)或鏈段的聚有機硅氧烷共聚物：所述高支化嵌段聚醚氨基硅整理劑，有效組分高支化嵌段聚醚氨基硅油含量為40-60%，其余組分為有機溶劑；所述高支化嵌段聚醚氨基硅整理劑，外觀呈透明狀，使用時需加入硅油質(zhì)量5-30%的異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚乳化劑、并在高剪切機械攪拌以及去離子水作用下將其制成含固量為15%的透明~半透明微乳，再按2份微乳+100份水的比例進行稀釋配成整理用工作浴液，然后將織物布樣于整理浴液中一浸一軋，取出，織物在100-105oС烘5min、160oС定型1.5-3.0min，再在室溫平衡30min，即可獲得舒適的手感與理想的柔軟回彈性。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)將線性α,ω-二甲基氫硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法，其特征在于，包括有以下步驟：第一步，在裝置有溫度計、回流冷凝管以及電動攪拌器的反應(yīng)器中，按比例稱取線性α,ω?二甲基氫硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分子內(nèi)含多個Si?H鍵的低聚含氫(倍半)硅氧烷(HPOS)，Si?H鍵官能度≥3，攪拌混合均勻，記作原料A；按原料A中所含Si?H鍵與烯丙基類環(huán)氧化合物中C=C雙鍵摩爾比為1:1?1.05的比例再加入原料B，烯丙基類環(huán)氧化合物作為原料B，攪拌混勻；通N2保護、加熱升溫至75?100oС并在催化劑作用下直接進行硅氫化加成反應(yīng)或在小分子醇溶劑R1中進行硅氫化加成反應(yīng)1?4h，得中間體(EPS)，中間體(EPS)為線性α,ω?環(huán)氧基改性聚二甲基硅氧烷與環(huán)氧基改性低聚(倍半)硅氧烷的共混物；第二步，在上述中間體（EPS）反應(yīng)體系中，按中間體（EPS）所含環(huán)氧基與聚醚胺摩爾比為1:?0.5?1的比例加入聚醚胺及有機溶劑R2，聚醚胺記作原料C，將中間體（EPS）與原料C在50?120oС進行氨解開環(huán)反應(yīng)3?10h，反應(yīng)結(jié)束，減壓蒸餾回收部分溶劑或加入有機溶劑R2稀釋使硅油含量達到40?60%，得透明液體，即高支化嵌段聚醚氨基硅整理劑，其有效組分高支化嵌段聚醚氨基硅油的含量為40?60%。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高度支化的嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法，其特征在于，包括有以下步驟：
第一步，在裝置有溫度計、回流冷凝管以及電動攪拌器的反應(yīng)器中，按比例稱取線性α,ω-二甲基氫硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)以及分子內(nèi)含多個Si-H鍵的低聚含氫(倍半)硅氧烷(HPOS)，Si-H鍵官能度≥3，攪拌混合均勻，記作原料A；按原料A中所含Si-H鍵與烯丙基類環(huán)氧化合物中C=C雙鍵摩爾比為1:1-1.05的比例再加入原料B，烯丙基類環(huán)氧化合物作為原料B，攪拌混勻；通N2保護、加熱升溫至75-100oС并在催化劑作用下直接進行硅氫化加成反應(yīng)或在小分子醇溶劑R1中進行硅氫化加成反應(yīng)1-4h，得中間體(EPS)，中間體(EPS)為線性α,ω-環(huán)氧基改性聚二甲基硅氧烷與環(huán)氧基改性低聚(倍半)硅氧烷的共混物；
第二步，在上述中間體（EPS）反應(yīng)體系中，按中間體（EPS）所含環(huán)氧基與聚醚胺摩爾比為1:0.5-1的比例加入聚醚胺及有機溶劑R2，聚醚胺記作原料C，將中間體（EPS）與原料C在50-120oС進行氨解開環(huán)反應(yīng)3-10h，反應(yīng)結(jié)束，減壓蒸餾回收部分溶劑或加入有機溶劑R2稀釋使硅油含量達到40-60%，得透明液體，即高支化嵌段聚醚氨基硅整理劑，其有效組分高支化嵌段聚醚氨基硅油的含量為40-60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高支化嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法，其特征在于，所述的小分子醇溶劑R1為乙醇、異丙醇、叔丁醇；所述的有機溶劑R2為小分子醇、醇醚或二者任意比例的混合物；小分子醇溶劑R1+有機溶劑R2用量為原料A+原料B+原料C總量的30-200%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高支化嵌段聚醚氨基硅整理劑的制備方法，其特征在于，所述的線性α,ω-二甲基氫硅封端的聚二甲基硅氧烷(HPS)，結(jié)構(gòu)如式(1)所示，以每100gHPS中所含Si-H鍵的摩爾數(shù)表示，Si-H鍵含量為0.01-0.08%，n=32-268，平均分子量Mn=2500-20000；
所述的低聚含氫(倍半)硅氧烷(HPOS)，為結(jié)構(gòu)中含有式(2)(a)-式(2)(f)所示多種鏈節(jié)的低聚含氫倍半硅氧烷或為結(jié)構(gòu)中含有式(2)(a)、式(2)(d)、式(2)(e)所示鏈節(jié)、端基和主鏈中同時含有S-H鍵的α,...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶海峰，陳貴龍，安秋鳳，張惠，白飛，
申請(專利權(quán))人：浙江漢邦化工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33