專利名稱：一種多元共聚有機硅整理劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種織物整理劑，特別是涉及ー種水溶性多元共聚有機硅整理劑及其制備方法。
背景技術：
有機硅類整理劑是以聚醚改性硅油為主的ー種改性硅氧烷或聚硅氧烷，其中的聚醚改性硅油以其優異的表面性能在皮革、紡織、造紙以及個人護理品等諸多方面具有廣闊的應用前景。聚醚改性硅油是由性能差別很大的聚醚鏈段與聚硅氧烷鏈段通過化學鍵連接而成，親水性的聚醚鏈段賦予其水溶性，疏水性的聚ニ甲基硅氧烷鏈段賦予其低表面張力。因此，作為ー種高分子表面活性剤，聚醚改性硅油在許多方面的性能是一般有機類產品甚至是純硅氧烷無法比擬的。它既具有傳統硅氧烷類產品的各項優異性能如耐高溫、耐低溫、抗老化疏水、電絕緣、低表面張カ等，同時又具有聚醚鏈段提供的潤滑作用、柔軟效果、 良好的鋪展性和乳化穩定性等特殊性質。聚醚改性硅油現已廣泛用作聚氨酯泡沫勻泡劑、個人護理品原料，涂料助劑(流平劑、潤濕劑、增滑剤、除氣劑、消泡劑)、紡織助劑(親水、抗靜電及柔軟整理劑、消泡剤)、日化助劑(調理劑、硅油乳化剤)、造紙用柔軟劑、油田化學品(消泡劑、去乳化劑)、煤炭去水劑、農業化學品(潤濕劑)、水溶性潤滑劑及玻璃防霧劑等，并已形成改性硅油中產量最大的ー個品種。現今服飾去污后整理大部分依賴于低表面能量的有機氟化合物，它可以和防皺樹脂一起使用，卻會影響到織物柔軟性。如何提供優質的柔軟整理劑成為了現今滿足對服飾外觀和舒適感要求的關鍵。傳統的柔軟整理劑氨基硅油可以改善織物的手感，卻會降低經有機氟化合物整理后的面料的防污易去污能力。如何改進硅油的結構，使它既能使織物柔軟潤滑，又能最大限度地保留有機氟化合物賦予織物的特性成為人們關注的熱點。近年來，具有特殊功能的有機基團改性硅油已經在織物抗污去污領域使用，它可以提供不同等級的柔軟效果，且對有機氟化合物賦予織物的性能無任何負面影響。這些有機基團改性硅油普遍為含親水基團的有機硅共聚物或三元共聚物，這些親水基團以不同的方式排列在硅氧主鏈上。還包括其他ー些反應基團，如胺基，氨基，環氧基，這些基團的引入提供給織物柔軟和耐磨的效果。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供ー種水溶性多元共聚有機硅整理劑及其制備方法，該整理劑既能使織物柔軟潤滑，又能最大限度地保留氟化合物提供給織物的防污去污能力。本發明之一是ー種多元共聚有機硅整理劑，該有機硅整理劑具有如下結構
權利要求
1.一種多元共聚有機硅整理劑，其特征在于 所述的整理劑具有如下結構
2.根據權利要求I所述的多元共聚有機硅整理劑，其特征在于n = 400 800，m = 1000 4000， R選自苯基、環己基、或
3.根據權利要求I或2所述的多元共聚有機硅整理劑，其特征在于所述的整理劑的制備方法是先由二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油和二羥甲基丙酸反應，經堿中和得到帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯，再將所得的帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯經由含有氨基的化合物進行擴鏈反應后，再加入酸中和、水分散得到的。
4.根據權利要求3所述的多元共聚有機硅整理劑，其特征在于所述整理劑的制備方法包括以下步驟 (1)在反應釜中加入二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油和二羥甲基丙酸，在催化劑A的作用下，經堿中和制得帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯，反應溫度為65 85°C，反應時間為O. 5 2h ; 所述的催化劑A為二丁基二月桂酸錫； (2)加入含有氨基的化合物，在催化劑B的作用下將所得的帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯進行擴鏈反應，反應溫度為85 95°C，反應時間為3 8h ; 所述的催化劑B為KOH、NaOH或乙醇鈉中的至少一種； (3)加入酸中和反應體系，滴加去離子水分散，即制得所述的多元共聚有機硅整理劑，中和反應的溫度為40 70°C，去離子水滴加完后，繼續攪拌O. 5 2h。
5.根據權利要求I 4之一所述的多元共聚有機硅整理劑的制備方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟 (1)在反應釜中加入二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油和二羥甲基丙酸，在催化劑A的作用下，經堿中和制得帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯，反應溫度為65 85°C，反應時間為O. 5 2h ;所述的催化劑A為二丁基二月桂酸錫； (2)加入含有氨基的化合物，在催化劑B的作用下將所得的帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯進行擴鏈反應，反應溫度為85 95°C，反應時間為3 8h ;所述的催化劑B為KOH、NaOH或乙醇鈉中的至少一種； (3)加入酸中和反應體系，滴加去離子水分散，即制得所述的多元共聚有機硅整理劑，中和反應的溫度為40 70°C，去離子水滴加完后，繼續攪拌O. 5 2h。
6.根據權利要求5所述的多元共聚有機硅整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟⑴中 二異氰酸酯選自己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中的至少一種； 聚醚二元醇為聚乙二醇，其分子量為400 1000 ； 羥基硅油為端二羥基聚二甲基硅氧烷，其分子量為500 5000 ； 堿為NaOH、KOH或三乙胺。
7.根據權利要求5所述的多元共聚有機硅整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)中的含有氨基的化合物選自Ν-β-(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，N-環己基-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一種。
8.根據權利要求5所述的多元共聚有機硅整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟⑴中 二異氰酸酯的異氰酸酯基的數量與聚醚二元醇、羥基硅油、二羥甲基丙酸三種物質的羥基總數的摩爾比為I : (I 5); 聚醚二元醇與羥基硅油的摩爾比為I : (O. 01 O. 11)； 二羥甲基丙酸的羧基重量占二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油和二羥甲基丙酸重量之和的O. 5 3% ; 堿與二羥甲基丙酸的摩爾比為I : (O. 8 I. I); 所述的步驟⑵中 含有氨基的化合物用量為步驟(I)中的二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油、二羥甲基丙酸總重量的I 25% ； 所述的步驟⑶中的酸的用量以控制中和后的體系的PH值為4 7，去離子水的用量占加水后的物料總重量的70 75%。
9.根據權利要求5所述的多元共聚有機硅整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中的二異氰酸酯的異氰酸酯基的數量與聚醚二元醇、羥基硅油、二羥甲基丙酸三種物質的羥基總數的摩爾比為I : (I. I 4); 所述的步驟(I)中的二羥甲基丙酸的羧基重量占二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油和二羥甲基丙酸重量之和的O. 5 I. 0% ; 所述的步驟(2)中的含有氨基的化合物用量為步驟(I)中的二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油、二羥甲基丙酸總重量的3 15%。
10.根據權利要求5所述的多元共聚有機硅整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中的聚醚二元醇與羥基硅油的摩爾比為I : (O. 01 O. 08)。
全文摘要
本發明為一種多元共聚有機硅整理劑及其制備方法。該有機硅整理劑具有如下結構其中n＝400～1000，m＝500～5000，R選自烷基、苯基、環己基或其具有烷基取代的衍生基團，R1、R2、R3和R4選自C1～C4烷基。其制備方法是先由二異氰酸酯、聚醚二元醇、羥基硅油和親水擴鏈劑反應得到帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯，再將所得的帶有-OH端基的聚醚嵌段有機硅聚氨酯經由硅烷偶聯劑擴鏈后，加入酸中和、水分散得到的。所述的多元共聚有機硅整理劑可同氟系整理劑同用，不會影響有機氟類整理劑處理后織物的防污易去污效果，同時可提高整理織物的柔軟、滑爽感。
文檔編號C08G18/61GK102767082SQ20121009407
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者史晨曦, 李青, 鮑利紅 申請人:北京服裝學院