本發明屬于紡織后整理助劑領域,特別涉及一種雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油及其制備方法。
背景技術:
:普通氨基硅油由于存在著乳液穩定性差,處理后的織物易泛黃,吸濕排汗性差的缺點,已逐步被各種類型的嵌段聚醚改性氨基硅油所替代。由于親水聚醚鏈段的引入,乳液的穩定性好。并且,聚醚鏈段嵌入在主鏈的結構對聚硅氧烷在織物纖維上的成膜性影響較小,易于發揮其柔軟、爽滑、蓬松的性能。這是嵌段聚醚氨基硅油相對于普通氨基硅油所具有的優點。然而,嵌段聚醚氨基硅油中的氨基官能團只分布在聚硅氧烷鏈段的兩端,受結構的影響,氨值不能隨意改變。聚硅氧烷鏈段越長,氨值就小。而要提高氨值,只能減小聚硅氧烷鏈段的分子量。這種矛盾限制了嵌段聚醚氨基硅油手感的進一步提高。技術實現要素:本發明提供了一種柔軟、滑爽、蓬松性俱佳,乳液穩定性好且具有一定耐黃變性的雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油。本發明還提供了所述雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油的制備方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油,該化合物的結構式如下(結構式1):其中,EO為-CH2CH2O-,PO為-CH(CH3)CH2O-,n為50~500,a為10~40,b為0~6,m為2~40,R為-CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。作為優選,n為100~300,a為10~40,b為2~6。一種雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油的制備方法,該方法包括以下步驟:a、氨基雙封頭的合成在惰性氣體保護的反應釜中加入二元胺,在攪拌條件下,緩慢加入環氧雙封頭,2h內加入完畢,室溫攪拌6-10h,然后升溫至60-80℃,繼續保溫6-10h;減壓蒸餾抽出多余的二元胺,制得氨基雙封頭(結構式2),b、α,ω-雙氨基硅油的合成將氨基雙封頭、有機硅氧烷環體(DMC)混合均勻,加入堿性催化劑,升溫至80℃~110℃,反應12~18h;然后升溫至140~150℃反應1h~2h以分解催化劑,減壓蒸餾除去低沸物,即制得α,ω-雙氨基硅油;c、α,ω-雙氨基硅油和端環氧聚醚的嵌段聚合將端環氧聚醚(結構式3)、α,ω-雙氨基硅油和有機溶劑混合均勻,在60℃~80℃反應15~20h,用有機酸中和至pH=6~7,即制得雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油,本發明制備的雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油手感可與普通氨基硅油媲美,對織物的白度影響較小,同時具有優異的耐酸堿性、耐剪切性和耐鹽性,能夠完全取代普通氨基硅油,具有極佳的應用前景。作為優選,步驟a中,所述的二元胺為乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺中的一種或幾種。作為優選,步驟a中,二元胺與環氧雙封頭的摩爾比為5:1~10:1。作為優選,步驟b中,所述的堿性催化劑為(CH3)4NOH堿膠或(n-C4H9)4POH堿膠,堿性催化劑用量(催化劑的有效含量)為反應物總質量的0.05%~0.1%。作為優選,步驟b中,氨基雙封頭和有機硅氧烷環體(DMC)的質量比為1:10~100。優選的質量比為1:20~50。作為優選,步驟c中所述的有機溶劑為異丙醇、乙二醇單丁醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚和二乙二醇單甲醚中的一種或幾種的組合。有機溶劑的用量一般為反應體系總質量的5%~65%。作為優選,步驟c中所述的有機酸為乙酸或者月桂酸。本發明與現有技術相比具有以下優點:1)本發明采用了環氧雙封頭與有機二元胺制備氨基雙封頭,再與有機硅氧烷環體(DMC)開環聚合生成端氨基硅油的技術路線;與先用環氧雙封頭直接制備環氧硅油,再與二元胺反應制備端氨基硅油的方法相比,兩端反應基團保留率高,確保了下步與聚醚基團嵌段聚合的高反應活性;2)本發明制備的雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油,聚硅氧烷鏈段兩端連接的為二元胺基團,氨值為原來的兩倍,大幅提高了產物的極性、反應性和吸附性,用量更少,手感更佳,有效解決了普通嵌段聚醚氨基硅油親水性與手感間的矛盾;其手感不輸于普通氨基硅油,且具有更好的乳液穩定性和抗黃變性。具體實施方式下面通過具體實施例,對本發明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解,本發明的實施并不局限于下面的實施例,對本發明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發明保護范圍。在本發明中,若非特指,所有的份、百分比均為重量單位,所采用的設備和原料等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法,如無特別說明,均為本領域的常規方法。實施例1:在氮氣保護的反應器中一次性加入1,3-丙二胺45g,在攪拌條件下,緩慢加入36g環氧雙封頭,2h內加入完畢,室溫攪拌6h,然后升溫至80℃,繼續保溫8h;減壓蒸餾抽出多余的二元胺,即制得氨基雙封頭;將上步制得的氨基雙封頭、700g有機硅氧烷環體(DMC)混合均勻,加入0.7g(CH3)4NOH(以堿膠的形式加入),升溫至100℃,反應15h;然后升溫至140~150℃范圍內反應2h以分解催化劑,減壓蒸餾除去低沸物,即制得α,ω-雙氨基硅油;將92g端環氧聚醚(分子量920),560g異丙醇加入反應體系,在80℃反應20h,用有機酸中和至pH=7,即制得雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油。實施例2:在氮氣保護的反應器中一次性加入1,4-丁二胺53g,在攪拌條件下,緩慢加入36g環氧雙封頭,2h內加入完畢,室溫攪拌6h,然后升溫至80℃,繼續保溫8h;減壓蒸餾抽出多余的二元胺,即制得氨基雙封頭;將上步制得的氨基雙封頭、955g有機硅氧烷環體(DMC)混合均勻,加入0.9g(CH3)4NOH(以堿膠的形式加入),升溫至80℃℃,反應18h;然后升溫至150℃反應1h以分解催化劑,減壓蒸餾除去低沸物,即制得α,ω-雙氨基硅油;將185g端環氧聚醚(分子量1850),500g異丙醇和300乙二醇單丁醚加入反應體系,在60℃反應20h,用有機酸中和至pH=6.5,即制得雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油。實施例3:在氮氣保護的反應器中一次性加入1,3-丙二胺50g,在攪拌條件下,緩慢加入36g環氧雙封頭,2h內加入完畢,室溫攪拌6h,然后升溫至80℃,繼續保溫8h;減壓蒸餾抽出多余的二元胺,即制得氨基雙封頭;將上步制得的氨基雙封頭、1160g有機硅氧烷環體(DMC)混合均勻,加入1g(CH3)4NOH(以堿膠的形式加入),升溫至110℃,反應16h;然后升溫至140~150℃反應1h以分解催化劑,減壓蒸餾除去低沸物,即制得α,ω-雙氨基硅油;將92g端環氧聚醚(分子量920),1500g異丙醇加入反應體系,在60℃反應15h,用有機酸中和至pH=6~7,即制得雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油。實施例4:在氮氣保護的反應器中一次性加入1,4-丁二胺55g,在攪拌條件下,緩慢加入36g環氧雙封頭,2h內加入完畢,室溫攪拌6h,然后升溫至80℃,繼續保溫8h;減壓蒸餾抽出多余的二元胺,即制得氨基雙封頭;將上步制得的氨基雙封頭、1355g有機硅氧烷環體(DMC)混合均勻,加入1.4g(n-C4H9)4POH(以堿膠的形式加入),升溫至100℃,反應12h;然后升溫至150℃反應1.5h以分解催化劑,減壓蒸餾除去低沸物,即制得α,ω-雙氨基硅油;將185g端環氧聚醚(分子量1850),1200g異丙醇和550g乙二醇單丁醚加入反應體系,在70℃反應18h,用有機酸中和至pH=6,即制得雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油。整理劑的配制:將上述產品與少量非離子乳化劑攪拌均勻,然后邊攪拌邊慢慢加入含有冰醋酸的水,開稀成10wt.%的乳液,最后用冰醋酸調pH至6左右。整理劑的應用工藝:處理織物:滌棉斜紋布,處理工藝:用量30g/L,一浸一軋(軋余率:70%)→烘干定型(150℃×60S)→冷卻回潮→性能評價;性能測試與比較:手感:采用多人手觸評定法,根據織物處理后的蓬松度、柔軟度、回彈性和滑爽度等綜合因素來進行評價,分為1~5級,數值越大手感越好;白度:通過白度儀測定,與原布的差值越小,說明耐黃變性越好;測試結果見表1。穩定性測試:主要測試耐酸堿性、耐剪切性、耐鹽性。測試結果見表2。表1使用性能評價表樣品序號原布實施例1實施例2實施例3實施例4普通氨基硅油手感144.54.544.5白度90.284.586.487.388.179.8表2穩定性能評價表從以上測試數據可以看出依據本發明制備的雙氨基型嵌段聚醚氨基硅油手感可與普通氨基硅油媲美,對織物的白度影響較小,同時具有優異的耐酸堿性、耐剪切性和耐鹽性,能夠完全取代普通氨基硅油,具有極佳的應用前景。當前第1頁1 2 3