一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油及其制备方法与流程

本发明涉及纺织后整理剂领域，具体涉及一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油及其制备方法。

背景技术：

1、随着经济快速发展以及生活水平的不断提高，人们对积极舒适生活方式的追求伴随着功能性多样化纺织品的需求量日益增多，对使用的舒适性要求也越来越高。氨基硅油和改性氨基硅油整理后的织物，柔软性和滑爽手感都有显著的提升，但其吸湿性、储存稳定性等较差，而且还易泛黄，这些缺点极大的影响着其应用价值。

2、近年来，随着硅油领域的迅速发展，各种功能型硅油如雨后春笋般涌现，其中尤其以三元或者多元嵌段改性硅油为主。在氨基硅油柔软的基础上，在硅链上嵌入其它功能性链段，可以赋予织物优异的亲水性、回弹性、蓬松感和爽滑感，从而满足人们对织物柔软、松弹、滑爽以及穿着舒适度高的需求。专利cn201610632480.2《一种三元共聚嵌段亲水性氨基硅油 及其制备方法和应用》将硅氧烷链段、聚醚链段和氨基链段交替排列，虽然这样的结构设计赋予整理后织物优异的亲水性和柔软的手感，但其链段结构上的氨基为伯胺基或仲胺基，极易被氧化而转变成发色基团，造成织物黄变，影响白度。专利cn201610783241.7《一种季铵化改性嵌段聚醚氨基硅油及其制备方法》通过叔胺化合物与环氧硅油反应制的季铵化改性嵌段硅油，运用在织物上给织物带来优异的柔软手感，且对织物白度影响较小。但是该专利通过叔胺改性有机硅，所使用的叔胺结构中的氮原子都是与甲基相连，而甲基是一个疏水基团且无反应活性，导致整理后的织物出现亲水性能下降的现象。另外，上述专利中所制备的都是直链型共聚嵌段硅油，其功能主要是赋予织物柔软、滑爽等手感，但却几乎无蓬松性能，这也体现了现有织物整理剂性能单一或性能难以兼容的问题，也进一步限制了它们的应用方向。因此，亟需研究一种多功能织物整理剂，能够在具备抗黄变性能的同时，还可以赋予织物蓬松、柔软和亲水等性能。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明旨在提供一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油及其制备方法，利用自制的枝桠状结构季铵化中间体与双端环氧聚醚硅油反应，制备出一种亲水松软枝桠状季铵化改性嵌段硅油，其枝桠状结构中含大量的硅氧烷链段、亲水聚醚链段、和季铵结构链段。季铵结构的基团本身可以提升硅油本身的柔软性、抗黄变性和亲水性，并且季铵结构中的氮原子都是与羟烷基相连，使得整个结构中含有大量的羟基链段。聚醚链段和羟基链段的富足从而提供给织物优异的亲水性能，也使得硅油具有优异的自乳化性。同时，枝桠状结构的无序性促成整理后的织物具有优异的蓬松性，而硅氧烷链段则提供良好的柔软性。

2、本发明技术方案如下：

3、一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，所述制备方法包括如下以下步骤：

4、（1）溶剂中加入二乙醇胺，冷凝回流，开启搅拌，将丙三醇三缩水甘油醚滴加到反应液中，滴加完成后升温，保温反应，制得枝桠状叔胺中间体；

5、（2）取枝桠状叔胺中间体，加入酸进行酸化，得到枝桠状含季铵结构中间体；

6、（3）将双端环氧聚醚硅油、枝桠状含季铵结构中间体、溶剂加入到有冷凝回流系统的反应容器中，搅拌升温反应，制得枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油。

7、枝桠状含季铵结构中间体反应式如下：

8、

9、枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油，其反应式如下：

10、

11、r链段为。

12、式中m为100~200之间的整数，n为10~15之间的整数。

13、优选地，所述方法中：溶剂为异丙醇、乙二醇单丁醚中的一种或组合。

14、所述步骤（2）中：酸为冰乙酸、月桂酸中的一种或组合。

15、优选地，所述步骤（3）中：双端环氧聚醚硅油的数均分子量为10000~14000。

16、优选地，所述步骤（1）中，溶剂、二乙醇胺和丙三醇三缩水甘油醚的质量比为150：（310~320）：（250-270）。

17、优选地，所述步骤（1）中，滴加完成后升温至60~80℃，保温反应4~8小时。

18、优选地，所述步骤（2）中，枝桠状叔胺中间体、酸、溶剂的质量比为（30~50）：（40~60）：（40~60），酸化时间0.1~24小时。

19、优选地，所述步骤（3）中，双端环氧聚醚硅油、枝桠状含季铵结构、溶剂中间体的质量比为800：（30~50）：（500~600）；拌升温至83~86℃，保温反应6~10小时。

20、一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油，任一项所述的枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油制备方法所制得。

21、本发明的优点在于：

22、本发明通过用自制的枝桠状季铵化结构中间体与双端环氧聚醚硅油反应制得了一种枝桠状亲水松软嵌段硅油，自制的中间体结构中含有三个叔胺基团，在酸的作用下能与双端环氧基硅油反应得到一种枝桠状含季铵结构硅油。所制备的嵌段硅油不仅具有低粘度、高溶解性、高度支化以及高反应性等特点，而且枝桠状结构中含大量的硅氧烷链段、氨基链段、羟基链段和亲水聚醚链段。氨基链段中的氨基为季铵基团，它本身可以提升硅油本身的柔软性、抗黄变性和亲水性，并且季铵结构中的氮原子都是与羟烷基相连，为整个链段带来大量的羟基基团，与亲水聚醚链段协同作用下赋予织物优异的亲水性能，同时有较好的低黄变性能。

23、枝桠状结构中大量的硅氧烷链段以及它的无序性则是为整理后的织物优异的柔软、蓬松性能。因此，本发明的一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油兼顾了良好的亲水性、低黄变性和整理效果，这种多性能复合的织物整理剂，具有较好的市场前景。

1.一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述方法中：溶剂为异丙醇、乙二醇单丁醚中的一种或组合。

3.根据权利要求1所述一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中：酸为冰乙酸、月桂酸中的一种或组合。

4.根据权利要求1所述一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中：双端环氧聚醚硅油的数均分子量为8000~14000。

5.根据权利要求1所述一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，溶剂、二乙醇胺和丙三醇三缩水甘油醚的质量比为150：（310~320）：（250-270）。

6.根据权利要求1所述一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，滴加完成后升温至60~70℃，保温反应4~8小时。

7.根据权利要求1所述一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，枝桠状叔胺中间体和酸、溶剂的质量比为（30~50）：（40~60）：（40~60），酸化时间0.1~24小时。

8.根据权利要求1所述一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，双端环氧聚醚硅油、枝桠状含季铵结构中间体、溶剂的质量比为800：（30~50）：（500~600）；

9.一种枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油，其特征在于：权利要求1-8中任一项所述的枝桠状亲水松软季铵化改性嵌段硅油制备方法所制得。