一種季銨化有機硅油及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及紡織技術領域，特別是涉及一種季銨化有機硅油及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 氨基硅油是紡織物后整理過程中常用的添加劑，這是因為其具有極佳的吸附性、 相容性及易乳化性。由于氨基硅油上有氨基帶正電，極性強，與纖維表面的羥基、羧基等基 團相互作用，而主鏈中重復的硅氧鏈段可以自由移動，因而能夠減少纖維之間的摩擦，使處 理過后的織物手感順滑。織物經過氨基硅油的后整理處理后，不但能賦予織物柔軟、平滑、 均勻的手感，同時也能增強織物的撕裂強度和抗皺性能，改善織物的彈性。
[0003] 為了抑制氨基硅油在作為增深整理劑時出現漂游的現象，需要對氨基硅油進行改 性。一般地，氨基有機硅油分子結構中由于沒有離子基團，或盡管已經季銨化，但其自身乳 化能力過弱，往往需要加入乳化劑進行乳化，而這些乳化劑在纖維表面成膜時會造成其附 著力、耐水性、耐擦洗性等性能降低，從而影響了紡織產品的使用性能。
【發明內容】
[0004] 基于此，有必要針對如何避免在季銨化有機硅油在乳化過程中使用乳化劑的問 題，提供一種季銨化有機硅油及其制備方法。
[0005] -種季銨化有機硅油的制備方法，包括步驟：
[0006] 1)將八甲基環四硅氧烷、氨型偶聯劑、堿性催化劑以及混合有機溶劑混合，常溫下 在200-400轉/分鐘攪拌速度下攪拌均勻后，升溫至45-75 °C溫度，反應5-10小時，接著，加入 封端劑，繼續反應〇. 5-2小時，得到氨基硅油溶液，其中，上述原料的重量百分含量為：
[0007] 八甲基環四硅氡烷 10%~30% 氨型偶聯劑 1%~5% 封端劑 0.01%~0]%
[0008] 堿性催化劑 〇,〇 1%~a 1% 混合溶劑 60%~88%;
[0009] 2)將所述氨基硅油溶液與甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，常溫下在200-400轉/分 鐘攪拌速度下攪拌均勻后，升溫至20-30°C溫度下，反應12-20小時，得到改性的含氟氨基硅 油，其中，所述氨基硅油溶液中的伯氨基與所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩爾比為1:1-1:1.15；
[0010] 3)常溫下在200-400轉/分鐘攪拌速度下，在所述改性的含氟氨基硅油溶液中邊攪 拌邊滴加鹵代烷，升溫至45-55°C，反應3-6小時，接著，繼續升溫，在200-240轉/分鐘攪拌速 度、65-75Γ溫度下，繼續反應1-2小時，得到含季銨化有機硅油的溶液，其中，所述鹵代烷與 所述改性的氨基硅油溶液中的叔胺基的摩爾比為1: 〇. 8-1:1.2;
[0011] 4)將所述步驟3)中得到的含季銨化有機硅油的溶液進行減壓蒸餾，得到季銨化有 機硅油；
[0012] 5)在85°C溫度下，將所述步驟4)中得到的季銨化有機硅油的PH值調至6-7,邊攪拌 邊將20克去離子水加入到到所述季銨化有機硅油中，在900-1200轉/分鐘攪拌速度下反應1 小時，得到季銨化有機硅油乳液。
[0013] 在其中一個實施例中，在所述步驟1)中的所述氨型偶聯劑為Ν-β-(氨乙基)-γ-氨 丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一種。
[0014] 在其中一個實施例中，在所述步驟1)中的所述封端劑為六甲基二硅氧烷或五甲基 二硅氧烷。
[0015] 在其中一個實施例中，在所述步驟1)中的所述的混合有機溶劑為甲苯與質子性溶 劑的混合溶液，其中，以質量百分含量（％ )為計:所述甲苯為0%-30%，所述質子性溶劑為 70%-100%〇
[0016] 在其中一個實施例中，所述質子性溶劑為甲醇、異丙醇以及乙二醇中的至少一種。
[0017] 在其中一個實施例中，在所述步驟3)中的所述鹵代烷的通式為:CH3(CH2)η-χ，η為 整數，且η大于等于0小于等于8，Χ為鹵素原子。
[0018]在其中一個實施例中，在所述步驟5)中，通過加入乙酸，將所述步驟4)中得到的季 銨化有機硅油的ΡΗ值調至6-7。
[0019] 在其中一個實施例中，在所述步驟4)中，將所述步驟3)中得到的含季銨化有機硅 油的溶液進行減壓蒸餾的過程為:在壓力0.1-0.5MPa，溫度80-95Γ下，將所述含季銨化含 氟有機硅油的溶液減壓蒸餾30-50分鐘，接著，升溫至95-105°C，繼續減壓蒸餾10-30分鐘， 得到季銨化有機硅油。
[0020] 在其中一個實施例中，在所述步驟1)中，所述堿性催化劑為氫氧化鉀或四甲基氫 氧化銨。
[0021 ] -種季銨化有機硅油，用作增深整理劑，所述季銨化含氟有機硅油的結構式為： [0022]
[0023]在所述結構式中，y、z為正整數;R的通式為CH3(CH2)n，其中，η為整數，且η大于等于 〇小于等于8，Χ為鹵素原子。
[0024]上述季銨化有機硅油及其制備方法，采用八甲基環四硅氧烷、氨型偶聯劑為原料， 氫氧化鉀為催化劑，再加入封端劑，在混合溶劑中發生溶液開環聚合反應，得到氨基硅油溶 液，再加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，發生邁克加成反應，得到改性的氨基硅油，接著加入 鹵代烷，進行季銨化處理，減壓蒸餾除去混合溶劑后，得到季銨化有機硅油，再將季銨化有 機硅油進行水乳化，由于八甲基環四硅氧烷自身帶有疏水基團，又在其發生開環反應后，將 其進行邁克加成反應和季銨化，從而引入強親水基團，從而得到的季銨化有機硅油能自乳 化，在對其進行水乳化時無需加入乳化劑，不會對纖維的附著力、耐水性、耐擦洗性等性能 產生影響，形成的有機硅乳液非常穩定，不會出現漂油現象，采用該季銨化有機硅油作為增 深整理劑時，因為其含有季銨鹽離子而具有抗菌性，對深色滌綸織物有明顯的增深效果，同 時也可提高織物柔軟性，加強高檔織物的抗起毛起球性能。
【附圖說明】
[0025] 圖1為一實施例的季銨化有機硅油的制備方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 如圖1所示，一實施例的季銨化有機硅油的制備方法，包括如下步驟：
[0027] S1:將八甲基環四硅氧烷、氨型偶聯劑、封端劑以及堿性催化劑加入混合溶劑中， 通過溶液聚合反應開環聚合得到氨基硅油溶液。
[0028] 具體地，在四口燒瓶中加入八甲基環四硅氧烷、氨型偶聯劑、堿性催化劑以及混合 有機溶劑，常溫下在200-400轉/分鐘攪拌速度下，將上述原料攪拌均勻。其中，該四口燒瓶 上裝有攪拌器、回流冷凝管以及溫度計。
[0029] 攪拌均勻后，進行升溫，升溫至45-75°C溫度，在200-400轉/分鐘攪拌速度、45-75 °C溫度下，八甲基環四硅氧烷以及氨型偶聯劑在堿性催化劑作用下反應5-10個小時。八甲 基環四硅氧烷以及氨型偶聯劑在堿性催化劑的作用下，發生溶液聚合開環反應。接著，在四 口燒瓶中加入封端劑，在同樣的反應的條件下繼續反應0.5-2小時。通過封端劑進行封端， 反應結束后，冷卻至常溫，得到氨基硅油溶液。在本實施例中，堿性催化劑為氫氧化鉀或四 甲基氫氧化銨。
[0030] 其中，上述原料的重量百分含量為： 八甲基環四硅氧烷 10%~30% 氦型偶聯劑 1%~5%
[0031] 堿性催化劑 0.01 %~0.1 % 混合有機溶劑 60%~88% 封端劑 0.01%-0.1%;
[0032]以上各組分重量百分含量之和為100%。
[0033] 其中，在本實施例中，氨型偶聯劑為Ν-β_(氨乙基)-γ_氨丙基甲基二甲氧基硅烷、 γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一種。優選地，氨型偶聯劑為Ν-β-(氨乙基)-γ-氨丙 基甲基二甲氧基硅烷。
[0034] 封端劑為六甲基二硅氧烷或五甲基二硅氧烷。優選地，封端劑為六甲基二硅氧烷。
[0035] 其中，混合有機溶劑為甲苯與質子性溶劑的混合溶液。其中，以質量百分含量（％ ) 為計：甲苯為0%_30%，質子性溶劑為70%_100%。優選地，質子性溶劑為甲醇、異丙醇以及 乙二醇中的至少一種。
[0036] 八甲基環四硅氧烷以及氨型偶聯劑在堿性催化劑的作用下，發生溶液聚合開環反 應。采用溶液聚合的方法