專利名稱：：在乳液體系中的有機(jī)基-官能的有機(jī)硅及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供了在水乳液(aqueousemulsion)體系中制備部分交聯(lián)的有機(jī)基-官能的有機(jī)硅的方法。具體地，本發(fā)明涉及使用一些與作為交聯(lián)劑和擴(kuò)鏈劑的烷氧基有機(jī)基_官能硅烷共聚的硅氧烷以及形成乳液用量的表面活性劑混合物的新型方法和水乳液組合物。
背景技術(shù)：
：人們提出各種由有機(jī)基聚硅氧烷和有機(jī)硅化合物組合物組成的試劑，試圖賦予纖維材料柔韌性、平滑度、柔軟度、光滑性和其他特性。例如，美國專利4，536，422和4，618，512公開了一種方法，該方法包括施用與脲、環(huán)狀脲、氨基甲酸酯或其他酰胺的甲醛加成物作為交聯(lián)劑，賦予合成-纖維素混紡織物光滑_干燥性和阻燃性能。但是，這些織物溶液由于連續(xù)釋放甲醛蒸氣而受到限制。通過有機(jī)基-官能的環(huán)狀(cocyclic)硅氧烷的開環(huán)乳液聚合制備的、可用于處理基材(例如紡織品)的有機(jī)基_官能的有機(jī)硅乳液的實(shí)例可在例如美國專利5，753，751和6，201，109以及EP0838547A2,JP2001031766A.EP1069129A2和W02002092660A2中找到。例如，美國專利6，525，130公開了在表面活性劑介質(zhì)中用作織物柔軟劑等的含有羥基_封端的有機(jī)硅流體、乙氧基-或甲氧基_封端的官能硅烷的聚合的有機(jī)硅流體。有機(jī)基官能的有機(jī)硅乳液通過含有機(jī)官能團(tuán)的烯屬不飽和單體(例如參見EP191237(A1)；EP191237(Bi)；美國專利4，584，337,6,069，191,5,516，868,3,729，444、2，965，593)和任選的可水解硅烷單體(公開于美國專利6，863，985和公布的美國專利申請(qǐng)2003/0114583A1中)的共聚而制備。含有至少2種或3種類型的有機(jī)基官能的硅氧烷(包括氨基_官能的硅氧烷、環(huán)氧基-官能的硅氧烷、和羧基-官能的硅氧烷)的纖維處理組合物公開于美國專利4，311，626和4，366，001中。在這些專利中公開的組合物在高溫下固化后，在織物表面上部分交聯(lián)。此外，具有高分子量的部分交聯(lián)的有機(jī)硅在乳化和穩(wěn)定性方面存在問題。另外，當(dāng)直鏈有機(jī)基_官能的有機(jī)硅乳液用作紡織品整理劑時(shí)，不能提供提高的平滑度或柔軟度性能。含有氨基有機(jī)硅和環(huán)氧基有機(jī)硅的乳液體系在高溫下固化后可在織物表面上提供部分交聯(lián)的有機(jī)硅，但是乳液混合物的壽命較短。本發(fā)明滿足了對(duì)于具有高穩(wěn)定性并賦予各種材料高平滑度和柔軟度的、容易且毫不費(fèi)力地制備的結(jié)構(gòu)化的有機(jī)硅乳液的需求。發(fā)明概述本發(fā)明涉及含有機(jī)硅的水乳液，所述乳液包括a)形成乳液用量的水；b)至少一種具有大體上平面交聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅；C)形成乳液用量的至少一種陽離子表面活性劑和至少一種非離子表面活性劑的表面活性劑混合物；和d)任選地，至少一種選自以下的另外的成分催化劑、溶劑、PH緩沖劑、再潤濕劑、粘度調(diào)節(jié)劑、防膠凝劑、香料、香料載體、熒光增白劑、著色劑、水溶助劑、消泡劑、抗再沉積齊U、酶、光學(xué)增亮劑、遮光劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、防縮劑、抗皺劑、織物松脆劑、防斑點(diǎn)劑、去污齊U、殺菌劑、殺真菌劑、生物殺滅劑、抗氧化劑、防蝕劑、防腐劑、顏料、染料、漂白劑、懸垂劑(drapeimpartingagent)、抗靜電劑填料、增稠劑、和熨平助劑(ironingaid)。本發(fā)明還提供了制備含有機(jī)硅的水乳液的方法，所述方法包括a)在形成乳液用量的水以及至少一種陽離子表面活性劑和至少一種非離子表面活性劑的表面活性劑混合物存在下，將具有大體上平面交聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合；和b)終止步驟(a)的聚合，提供所需的含有機(jī)硅的乳液。所述新型含有機(jī)硅的水乳液的大體上二維的有機(jī)硅結(jié)構(gòu)提供了用于處理纖維材料(例如，棉、聚酯、聚酯/棉混紡物、皮革和其他非織造織物)的特別有用的液體有機(jī)硅溶液，提供對(duì)經(jīng)處理的材料具有改進(jìn)的柔軟度和平滑度的“平滑整理劑(slickfinish)”。本發(fā)明的二維結(jié)構(gòu)更高效地與織物結(jié)合，且比迄今為止的結(jié)構(gòu)以及三維聚合和交聯(lián)的有機(jī)硅結(jié)構(gòu)更有效。如此，所述新型組合物對(duì)各種材料提供了提高的表面柔軟度和平滑度。發(fā)明詳述本文使用的近似語可適用于修飾可變化但不會(huì)導(dǎo)致所涉及的基本功能發(fā)生變化的表達(dá)。因此，在一些情況下，被一個(gè)或多個(gè)術(shù)語(例如“大體上”)修飾的描述或值不局限于該精確描述或指定的值。在說明書和權(quán)利要求中的所有范圍包括各端點(diǎn)，且可獨(dú)立地組合。在說明書和權(quán)利要求中的數(shù)值不局限于指定的數(shù)值，且可包括不同于指定值的值。數(shù)值應(yīng)理解為不精確性足以包括近似所述值的值，允許存在因本領(lǐng)域已知的測量方法和/或用于確定該值的儀器的精度產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)誤差。除了在工作實(shí)施例中或者另有說明時(shí)，在說明書和權(quán)利要求中表示物質(zhì)的量、反應(yīng)條件、持續(xù)時(shí)間、物質(zhì)的量化性能，等等的所有數(shù)字應(yīng)理解為在所有情況下被術(shù)語“約”修飾。還應(yīng)理解的是，本文引用的任何數(shù)字范圍意欲包括該范圍內(nèi)的所有子范圍以及這些范圍或子范圍的不同端點(diǎn)的任何組合。進(jìn)一步應(yīng)理解的是，在說明書中明確或暗示公開的和/或在權(quán)利要求中引用的屬于一組在結(jié)構(gòu)上、組成上和/或功能上相關(guān)的化合物、材料或物質(zhì)的任何化合物、材料或物質(zhì)包括該組的單個(gè)代表及其所有組合。本發(fā)明的含有機(jī)硅的水乳液包括具有大體上平面(即，二維)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述大體上平面交聯(lián)的有機(jī)硅結(jié)構(gòu)在形成乳液的水和表面活性劑混合物存在下，由至少一種環(huán)狀和/或直鏈硅氧烷、至少一種三烷氧基硅烷和至少一種二烷氧基硅烷的共聚而制得。本發(fā)明的含有機(jī)硅的水乳液通過環(huán)狀和/或直鏈硅氧烷和烷氧基官能硅烷在表面活性劑介質(zhì)中共聚而制備，使得最終產(chǎn)物的大體上二維(2D)聚合和交聯(lián)的有機(jī)基-官能的有機(jī)硅乳化。通過精確控制三烷氧基硅烷(作為交聯(lián)劑)和二烷氧基硅烷(作為擴(kuò)鏈劑)與單體的比率來制備具有大體上平面交聯(lián)結(jié)構(gòu)的新型有機(jī)硅。所述新型含有機(jī)硅的水乳液在工業(yè)上可用作改進(jìn)柔軟度和平滑度的試劑劑用于紡織品的處理。此外，由于聚合反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)在相同的介質(zhì)中進(jìn)行，反應(yīng)不需要汽提溶齊U、醇、粘度調(diào)節(jié)劑、或其他不期望的稀釋劑，且產(chǎn)生的乳液避免了不穩(wěn)定和上油(Oiling)問題。在一種具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了含有機(jī)硅的水乳液以及生產(chǎn)大體上二維(“2D”)聚合和交聯(lián)的有機(jī)硅流體的方法，所述方法包括1)將作為單體的環(huán)狀和/或直鏈硅氧烷與多乙氧基-或甲氧基_封端的官能硅烷、堿性催化劑、以及含有至少一種陽離子表面活性劑和至少一種非離子表面活性劑的表面活性劑混合物混合；2)將(1)的混合物加熱至適于環(huán)狀聚硅氧烷單體的開環(huán)反應(yīng)的溫度，并在該溫度下保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，直至開環(huán)反應(yīng)完成，且在交聯(lián)劑與產(chǎn)生的硅烷醇之間發(fā)生縮合；3)將(2)的混合物冷卻至約2025°C，并加入二-乙氧基硅烷或二-甲氧基硅烷作為用于直鏈/交聯(lián)的有機(jī)硅的縮合的擴(kuò)鏈劑，提供高分子量聚合物；4)向有機(jī)硅混合物的內(nèi)含物中另外加入三_乙氧基或三_甲氧基封端的官能硅烷，提高交聯(lián)程度；和5)通過加入酸，以及加入任選的成分(例如，生物殺滅劑)來終止聚合反應(yīng)，形成最終產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述環(huán)狀硅氧烷包括以下通式的那些<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中η表示約3約9的整數(shù)，優(yōu)選約4約7；和R1獨(dú)立地選自烷基和芳基。優(yōu)選，R1獨(dú)立地選自約110個(gè)碳原子的飽和直鏈烴基、約110個(gè)碳原子的飽和支鏈烴基、約612個(gè)碳原子的取代的芳族烴基、約3約10個(gè)碳原子的飽和脂環(huán)族烴基、及其組合。最優(yōu)選，R1獨(dú)立地選自甲基和苯基。用于目標(biāo)聚合的其他環(huán)狀硅氧烷的實(shí)例包括環(huán)狀聚二甲基環(huán)硅氧烷，其中η表示約3約9的整數(shù)，優(yōu)選約4約7。環(huán)狀硅氧烷包括其中η為45的那些，也分別稱為八甲基環(huán)四硅氧烷(通常稱為“D4”)和十甲基環(huán)五硅氧烷(“V，)。根據(jù)D4和D5的相對(duì)比例，這些物質(zhì)還可由DowCorningCompany制得，為DowCorning244、245、344禾口345Fluids。根據(jù)一實(shí)施方式，直鏈和環(huán)狀二甲基硅氧烷的混合物也用于制備本發(fā)明的含有機(jī)硅的水乳液。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，在本發(fā)明中作為低聚物的環(huán)狀硅氧烷包括這樣的低聚物，例如六甲基環(huán)三硅氧烷(D3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(D6)、十四甲基環(huán)七硅氧烷(D7)及其混合物。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，環(huán)狀硅氧烷為制備最低程度交聯(lián)的二維結(jié)構(gòu)的優(yōu)選的單體。但是，我們認(rèn)識(shí)到，除了環(huán)狀硅氧烷以外，可使用低分子量聚硅烷醇化合物作為本發(fā)明的含有機(jī)硅的水乳液的單體，或者用其替代環(huán)狀硅氧烷。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，可用于含有機(jī)硅的水乳液的低分子量聚硅烷醇包括具有以下通式的那些<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中R1獨(dú)立地選自約110個(gè)碳原子的飽和直鏈烴基、約110個(gè)碳原子的飽和支鏈烴基、約612個(gè)碳原子的取代的芳族烴基、約3約10個(gè)碳原子的飽和脂環(huán)族烴基、及其組合。最優(yōu)選，R1獨(dú)立地選自甲基和苯基。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，可用于含有機(jī)硅的水乳液的低分子量聚硅烷醇包括具有下式的那些<image>imageseeoriginaldocumentpage9</image>其中η為整數(shù)，且η大于或等于3且小于或等于30。用于本發(fā)明的烷氧基硅烷包括式R2R3Si(OR4)2表示的二烷氧基硅烷和式R3Si(OR4)3表示的三烷氧基硅烷，其中R2和R4為通式CaH2a+1的未取代的烷基，其中a為16的整數(shù)，且R3含有各種官能團(tuán)，例如胺基或環(huán)氧基?？捎玫木唧w烷氧基硅烷包括，但不限于，N-β_(氨基乙基)_Y_氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、Y“環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三甲氧基硅烷及其混合物。硅氧烷聚合催化劑用于制備最終產(chǎn)物，大體上二維(即，平面)聚合和交聯(lián)的有機(jī)基-官能的有機(jī)硅。用于本發(fā)明的聚合催化劑包括強(qiáng)堿(例如季銨氫氧化物)和金屬氫氧化物(例如氫氧化鉀、氫氧化鈉和氫氧化鋰)。合適的季銨氫氧化物的一些實(shí)例包括但不限于十八烷基三甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨、和牛油三甲基氫氧化銨。也不是表面活性劑的堿催化劑(例如氫氧化鈉)引起與季銨鹽原位離子交換，形成季銨氫氧化物。反應(yīng)介質(zhì)的表面活性劑混合物包括陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑二者。用于本發(fā)明的陽離子表面活性劑為本領(lǐng)域已知的用于穩(wěn)定通過乳液聚合產(chǎn)生的乳液的那些。這些陽離子表面活性劑包括，但不限于，以下通式表示的各種季銨鹽R5R6R7R8N+X^其中R5R8為含有130個(gè)碳原子的烷基，或源自于牛油、椰油、或大豆的烷基，且X為乙酸根、氫氧根或鹵素(即，氯離子或溴離子)。用于本發(fā)明的陽離子表面活性劑包括，但不限于，脂族脂肪胺及其衍生物，例如乙酸十二烷基胺、乙酸十八烷基胺和牛油脂肪酸的胺的乙酸鹽；季銨化合物，例如牛油三甲基氯化銨、二(十八烷基)二甲基氯化銨、二(十二烷基)二甲基氯化銨和二(十六烷基)二甲基氯化銨等。本發(fā)明的非離子表面活性劑為本領(lǐng)域已知的。可用的非離子表面活性劑包括以下通式表示的那些R9-O-(CH2CH2O)X_R10其中R9為長鏈烷基，且Riq為氫、或CH3,χ大于或等于3且小于或等于50。用于本發(fā)明方法的非離子表面活性劑為親水-親油平衡值(HLB)在1020之間的那些。優(yōu)選的非離子表面活性劑為在聚合環(huán)境中穩(wěn)定的那些。用于本發(fā)明的具體非離子表面活性劑包括，但不限于以下物質(zhì)2，6，8_三甲基-4-壬基氧基聚乙烯氧基乙醇(6E0)(得自DOWCHEMICAL的TERGITOLTMN-6)；2，6，8_三甲基-4-壬基氧基聚乙烯氧基乙醇(10E0)(得自DOWCHEMICAL的TERGITOL￥Ν_10)；亞烷基氧基聚乙烯氧基乙醇(Cl1-15，仲烷基，7Ε0)(得自DOWCHEMICAL的TERGITOL15_s_7)；亞烷基氧基聚乙烯氧基乙醇(C11-15，仲烷基，9E0)(得自DOWCHEMICAL的TERGITOL15-S-9)；亞烷基氧基聚乙烯氧基乙醇(C11-15，仲烷基，15E0)(得自DOWCHEMICAL的TERGITOL15-S-15)。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，基于乳液溶液總量的重量百分比，環(huán)狀和/或直鏈硅氧烷的量通常在乳液溶液總量的約10約70%重量范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式，環(huán)狀硅氧烷的量在乳液溶液總量的約25約60%重量范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，三烷氧基硅烷的量在乳液組合物總量的0.015%重量范圍內(nèi)，在一種具體實(shí)施方式中，三烷氧基硅烷的量在乳液組合物總量的約0.1約3%重量范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，二烷氧基硅烷的量在乳液溶液總量的0.015%重量范圍內(nèi)，在另一實(shí)施方式中，二烷氧基硅烷的量在乳液溶液總量的約0.1約3%重量范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，形成乳液的至少一種陽離子表面活性劑和至少一種非離子表面活性劑的表面活性劑混合物的量在乳液溶液總量的大于0至約40%重量范圍內(nèi)，在另一實(shí)施方式中，其量在乳液溶液總量的約0.5約30%重量范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，表面活性劑混合物的量為乳液溶液總量的0.520%重量。再一實(shí)施方式中，存在于乳液中的陽離子表面活性劑的量在乳液總量的0.0530%重量范圍內(nèi)，優(yōu)選在乳液總量的0.520%重量范圍內(nèi)，而存在于乳液中的非離子表面活性劑的量在乳液總量的0.140%重量范圍內(nèi)，優(yōu)選在乳液總量的0.530%重量范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，形成乳液用量的催化劑的量通常在組合物總量的約0.01約30%重量范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，通過加入酸實(shí)現(xiàn)聚合反應(yīng)的終止。用于該反應(yīng)的典型的酸包括例如乙酸、鹽酸、硫酸等的那些。加入到乳液中的酸的量在乳液總量的0.01%30%重量范圍內(nèi)，優(yōu)選在乳液總量的0.1約10%重量范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，任選的成分包括溶劑(例如鏈烷醇和多元醇)、pH緩沖劑(例如強(qiáng)酸或弱酸，例如HC1、H2S04、磷酸、苯甲酸或檸檬酸)(優(yōu)選組合物的PH小于5.0)、再潤濕劑、粘度調(diào)節(jié)劑(例如電解質(zhì)，例如氯化鈣)、防膠凝劑、香料、香料載體、熒光增白劑、著色劑、水溶助劑、消泡劑、抗再沉積劑、酶、光學(xué)增亮劑、遮光劑、穩(wěn)定劑(例如瓜耳膠和聚乙二醇)、乳化劑、防縮劑、抗皺劑、織物松脆劑、防斑點(diǎn)劑、去污劑、殺菌劑、直鏈或支鏈有機(jī)硅、殺真菌劑、生物殺滅劑、抗氧化劑、防蝕劑、防腐劑、顏料、染料、漂白劑和漂白劑前體、懸垂劑、抗靜電劑填料、增稠劑、和熨平助劑。如果加入這些任選的成分，這些成分各自以本領(lǐng)域使用的已知量或常規(guī)量存在。為了說明本發(fā)明的實(shí)施，如下所述制備下面的實(shí)施例并進(jìn)行測試。但是，這些實(shí)施例不應(yīng)看作對(duì)本發(fā)明的限制。在以下各實(shí)施例中，各種成分的用量用基于產(chǎn)生的最終產(chǎn)物的重量百分比來表示。實(shí)施例1實(shí)施例1的乳液溶液的物理外觀和性能示于下表1。如下制備實(shí)施例1將0.2%的含有15摩爾環(huán)氧乙烷的C-15仲醇(Tergitol15-S-15，得自DowChemical)、2%十六烷基三甲基氯化銨(陽離子表面活性劑1631)、2%聚氧乙烯烷基醚(非離子表面活性劑；Emulgen1135S-70)和51.55%水加入到1升四頸反應(yīng)器中，使用徑向流動(dòng)刮板(radialflowsweepblade)在低速攪拌(200rpm)下混合10分鐘。之后，將30%的六甲基環(huán)三硅氧烷(D3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)(DMC)的混合物加入到容器中，在高速攪拌(600rpm)下混合50分鐘。使用50kg第一壓力和500kg第二壓力將預(yù)制乳液均化，得到乳液。隨后將1.96%的催化劑(10%NaOH水溶液)加入到容器中。隨后將容器緩慢加熱至80°C并保持5小時(shí)，進(jìn)行開環(huán)和聚合。然后開始冷卻容器，加入2%的N-β-(氨基乙基)_Y-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(二烷氧基硅烷(Α-2120))在4%水中的溶液。使容器回到室溫，并在室溫下保持48小時(shí)，進(jìn)行縮合反應(yīng)。之后，加入1.5%的Y-氨基丙基三甲氧基硅烷(三烷氧基硅烷(Α-1100))在4.5%水中的溶液，將反應(yīng)于室溫下保持60分鐘?；旌?0分鐘后，加入0.2%乙酸中和催化劑。最后加入0.09%生物殺滅劑ProxelXL2和水，將容器的內(nèi)含物再混合1小時(shí)，隨后直接測試產(chǎn)物。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實(shí)施例2實(shí)施例2的乳液溶液的物理外觀和性能示于下表2。如下制備實(shí)施例2將0.2%的含有15摩爾環(huán)氧乙烷的C-15仲醇(Tergitol15-S-15，得自DowChemical)、2%十六烷基三甲基氯化銨(陽離子表面活性劑1631),2%Emulgen1135s_70和51.05%水加入至Ij1升四頸反應(yīng)器中，使用徑向流動(dòng)刮板低速攪拌(200rpm)混合10分鐘。之后，將0.5%A-163與30%DMC混合，將混合物加入到容器中，高速攪拌(600rpm)混合50分鐘。使用50kg第一壓力和500kg第二壓力將預(yù)制乳液均化，得到乳液。隨后將1.96%的催化劑(10%NaOH水溶液)加入到容器中。隨后將容器緩慢加熱至80°C并保持5小時(shí)，進(jìn)行開環(huán)和聚合。然后開始冷卻容器，加入A-2120在5%水中的溶液。使容器回到室溫，并在室溫下保持48小時(shí)，進(jìn)行縮合反應(yīng)。之后，加入1.5%A-1100在4.5%水中的溶液，將反應(yīng)于室溫下保持60分鐘。混合60分鐘后，加入0.2%乙酸中和催化劑。最后加入0.09%生物殺滅劑ProxelXL2和1%水，將容器的內(nèi)含物再混合1小時(shí)，隨后直接測試產(chǎn)物。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實(shí)施例3實(shí)施例3的乳液溶液的物理外觀和性能示于下表3。如下制備實(shí)施例3將0.2%的含有15摩爾環(huán)氧乙烷的C-15仲醇(Tergitol15-S-15，得自DowChemical)、2%十六烷基三甲基氯化銨(陽離子表面活性劑1631),2%Emu1gen1135s_70和49.55%水加入到1升四頸反應(yīng)器中，使用徑向流動(dòng)刮板低速攪拌(200rpm)混合10分鐘。之后，將0.1%熱解法二氧化硅(A-300，得自Degusa)與30%DMC混合，將混合物加入到容器中，高速攪拌(600rpm)混合50分鐘。使用50kg第一壓力和500kg第二壓力將預(yù)制乳液均化，得到乳液。隨后將1.96%的催化劑(10%NaOH水溶液)加入到容器中。隨后將容器緩慢加熱至80°C并保持5小時(shí)，進(jìn)行開環(huán)和聚合。然后開始冷卻容器，加入A-2120在5%水中的溶液。使容器回到室溫，并在室溫下保持48小時(shí)，進(jìn)行縮合反應(yīng)。之后，加入1.5%A-1100在4.5%水中的溶液，將反應(yīng)于室溫下保持60分鐘?；旌?0分鐘后，加入0.2%乙酸中和催化劑。最后加入0.09%生物殺滅劑ProxelXL2和1%水，將容器的內(nèi)含物再混合1小時(shí)，隨后直接測試產(chǎn)物。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>織物處理以及柔軟度和平滑度測試通過浸染法(paddingprocess)處理測試織物(100%棉織)，有機(jī)硅乳液的劑量為30g/l，吸收率(pickuprate)為100%，并于130°C下干燥180秒。通過KESFB2和FB4測試設(shè)備測量“柔軟度”和“平滑度”。結(jié)果見表4，用動(dòng)摩擦(kineticfriction)系數(shù)表示。動(dòng)摩擦系數(shù)為代表膜的滑動(dòng)程度(滑動(dòng)能力(slidability))的系數(shù)。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>*動(dòng)摩擦系數(shù)的平均值。雖然已參考優(yōu)選的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行各種變化，且等價(jià)物可替代其各要素。預(yù)期本發(fā)明不局限于作為實(shí)施本發(fā)明的最佳方式而公開的具體實(shí)施方式，而是本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。本文引用的所有參考文獻(xiàn)在此并入作為參考。權(quán)利要求含有機(jī)硅的水乳液，所述乳液包括a)形成乳液用量的水；b)至少一種具有大體上平面交聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅；c)形成乳液用量的至少一種陽離子表面活性劑和至少一種非離子表面活性劑的表面活性劑混合物；和d)任選地，至少一種選自以下的另外的成分催化劑、溶劑、pH緩沖劑、再潤濕劑、粘度調(diào)節(jié)劑、防膠凝劑、香料、香料載體、熒光增白劑、著色劑、水溶助劑、消泡劑、抗再沉積劑、酶、光學(xué)增亮劑、遮光劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、防縮劑、抗皺劑、織物松脆劑、防斑點(diǎn)劑、去污劑、殺菌劑、殺真菌劑、生物殺滅劑、抗氧化劑、防蝕劑、防腐劑、顏料、染料、漂白劑、懸垂劑、抗靜電劑填料、增稠劑、和熨平助劑。2.權(quán)利要求1的含有機(jī)硅的水乳液，其中有機(jī)硅(b)在形成乳液用量的水(a)和表面活性劑混合物(c)存在下，由⑴至少一種環(huán)狀和/或直鏈硅氧烷和(ii)至少一種三烷氧基硅烷和至少一種二烷氧基硅烷的共聚而制得。3.權(quán)利要求2的含有機(jī)硅的水乳液，其中所述硅氧烷具有以下通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中n表示39的整數(shù)；和R1獨(dú)立地選自烷基和芳基。4.權(quán)利要求2的含有機(jī)硅的水乳液，其中所述硅氧烷具有以下通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R1為至少一種選自110個(gè)碳原子的飽和直鏈烴基、110個(gè)碳原子的飽和支鏈烴基、612個(gè)碳原子的取代的芳族烴基和310個(gè)碳原子的飽和脂環(huán)族烴基的基團(tuán)。5.權(quán)利要求2的含有機(jī)硅的水乳液，其中所述環(huán)狀硅氧烷為至少一種選自以下的物質(zhì)六甲基環(huán)三硅氧烷(D3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(D6)和十四甲基環(huán)七硅氧烷(D7)。6.權(quán)利要求2的含有機(jī)硅的水乳液，其中所述三烷氧基硅烷具有以下通式R3Si(0R4)3，其中R4為未取代的烷基，且R3為胺基或環(huán)氧基。7.權(quán)利要求2的含有機(jī)硅的水乳液，其中所述二烷氧基硅烷具有以下通式R2R3Si(0R4)2,其中R2和R4為未取代的烷基，且R3為胺基或環(huán)氧基。8.權(quán)利要求1的含有機(jī)硅的水乳液，其中所述陽離子表面活性劑為具有以下通式的季銨鹽R5R6R7R8N+X"其中R5、R6、R7和R8為含有130個(gè)碳原子的烷基，且X為氫氧根或鹵素。9.權(quán)利要求8的含有機(jī)硅的水乳液，其中R5、R6、R7和R8為源自于牛油、椰油、大豆及其混合物的烷基。10.權(quán)利要求1的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述非離子表面活性劑具有以下通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中R9為長鏈烷基，且R"1為氫或CH3，X大于或等于3且小于或等于50。11.權(quán)利要求10的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述非離子表面活性劑的親水_親油平衡值為1020。12.權(quán)利要求1的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述催化劑為選自堿金屬氫氧化物和季銨氫氧化物的硅氧烷聚合催化劑。13.權(quán)利要求12的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述催化劑為至少一種選自以下的物質(zhì)氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、十八烷基三甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨和牛油三甲基氫氧化銨。14.權(quán)利要求2的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述硅氧烷的量在所述乳液總量的約10約70%重量范圍內(nèi)。15.權(quán)利要求2的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述硅氧烷的量在所述乳液總量的約25約60%重量范圍內(nèi)。16.權(quán)利要求1的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中陽離子表面活性劑的量在所述乳液總量的0.0530%重量范圍內(nèi)。17.權(quán)利要求1的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中陽離子表面活性劑的量在所述乳液總量的0.520%重量范圍內(nèi)。18.權(quán)利要求1的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中非離子表面活性劑的量在所述乳液總量的0.140%重量范圍內(nèi)。19.權(quán)利要求1的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中非離子表面活性劑的量在所述乳液總量的約0.5約30%重量范圍內(nèi)。20.權(quán)利要求2的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述三烷氧基硅烷的量在所述乳液總量的0.15%重量范圍內(nèi)。21.權(quán)利要求17的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述二烷氧基硅烷的量在所述乳液總量的0.15%重量范圍內(nèi)。22.權(quán)利要求1的水乳液含有機(jī)硅的乳液，其中所述催化劑的量在所述組合物總量的約0.01約30%重量范圍內(nèi)。23.制備含有機(jī)硅的水乳液的方法，所述方法包括a)在形成乳液用量的水以及至少一種陽離子表面活性劑和至少一種非離子表面活性劑的表面活性劑混合物存在下，將具有大體上平面交聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合；和b)終止步驟(a)的聚合，提供所需的含有機(jī)硅的乳液。24.權(quán)利要求23的方法，其中有機(jī)硅由(i)至少一種環(huán)狀和/或直鏈硅氧烷和(ii)至少一種三烷氧基硅烷和至少一種二烷氧基硅烷的共聚而制得。25.權(quán)利要求24的方法，其中所述硅氧烷具有以下通式其中η表示39的整數(shù)；和R1獨(dú)立地選自烷基和芳基。26.權(quán)利要求24的方法，其中所述硅氧烷具有以下通式其中R1為至少一種選自以下的基團(tuán)110個(gè)碳原子的飽和直鏈烴基、110個(gè)碳原子的飽和支鏈烴基、612個(gè)碳原子的取代的芳族烴基和310個(gè)碳原子的飽和脂環(huán)族烴基。27.權(quán)利要求24的方法，其中所述環(huán)狀硅氧烷為至少一種選自以下的物質(zhì)六甲基環(huán)三硅氧烷(D3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(D6)和十四甲基環(huán)七硅氧烷(D7)。28.權(quán)利要求24的方法，其中所述三烷氧基硅烷具有以下通式R3Si(OR4)2其中R4為未取代的烷基，且R3為胺基或環(huán)氧基。29.權(quán)利要求24的方法，其中所述二烷氧基硅烷具有以下通式R2R3Si(OR4)2其中R2和R4為未取代的烷基，且R3為胺基或環(huán)氧基。30.權(quán)利要求23的方法，其中所述陽離子表面活性劑為具有以下通式的季銨鹽R5R6R7R8NT,其中R5、R6、R7和R8為含有130個(gè)碳原子的烷基，且X為氫氧根或鹵素。31.權(quán)利要求30的方法，其中R5、R6、R7和R8為源自于牛油、椰油、大豆及其混合物的烷基。32.權(quán)利要求23的方法，其中所述非離子表面活性劑具有以下通式R9-O-(CH2CH2O)X-R10，其中R9為長鏈烷基，且Rki為氫或CH3,χ大于或等于3且等于或小于50。33.權(quán)利要求32的方法，其中所述非離子表面活性劑的親水_親油平衡值為1020。34.權(quán)利要求23的方法，進(jìn)一步包括選自堿金屬氫氧化物和季銨氫氧化物及其混合物的硅氧烷聚合催化劑。35.權(quán)利要求34的方法，其中所述催化劑為至少一種選自以下的物質(zhì)氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、十八烷基三甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨和牛油三甲基氫氧化銨。36.權(quán)利要求24的方法，其中所述硅氧烷的量在所述乳液總量的1070%重量范圍內(nèi)。37.權(quán)利要求24的方法，其中所述硅氧烷的量在所述乳液總量的2560%重量范圍內(nèi)。38.權(quán)利要求23的方法，其中陽離子表面活性劑的量在所述乳液的0.0530%重量范圍內(nèi)。39.權(quán)利要求23的方法，其中陽離子表面活性劑的量在所述乳液總量的約0.5約20%重量范圍內(nèi)。40.權(quán)利要求23的方法，其中非離子表面活性劑的量在所述乳液總量的約0.1約40%重量范圍內(nèi)。41.權(quán)利要求23的方法，其中非離子表面活性劑的量在所述乳液總量的約0.5約30%重量范圍內(nèi)。42.權(quán)利要求24的方法，其中三烷氧基硅烷的量在所述乳液總量的約0.01約5%重量范圍內(nèi)。43.權(quán)利要求24的方法，其中所述二烷氧基硅烷的量在所述乳液總量的約0.1約5%重量范圍內(nèi)。44.紡織品，所述紡織品涂有權(quán)利要求1的含有機(jī)硅的水乳液。45.棉纖維，所述棉纖維涂有權(quán)利要求1的含有機(jī)硅的水乳液。46.織物，所述織物涂有權(quán)利要求1的含有機(jī)硅的水乳液。47.非織造織物，所述非織造織物涂有權(quán)利要求1的含有機(jī)硅的水乳液。48.紡織品，所述紡織品涂有由權(quán)利要求23的方法制備的含有機(jī)硅的水乳液。49.棉纖維，所述棉纖維涂有由權(quán)利要求23的方法制備的含有機(jī)硅的水乳液。50.織物，所述織物涂有由權(quán)利要求23的方法制備的含有機(jī)硅的水乳液。51.非織造織物，所述非織造織物涂有由權(quán)利要求23的方法制備的含有機(jī)硅的水乳液。全文摘要本發(fā)明提供了在水乳液體系中制備大體上二維部分交聯(lián)的有機(jī)基-官能的有機(jī)硅的方法。所述新型組合物為各種材料提供了提高的表面柔軟度和平滑度。文檔編號(hào)C08J3/03GK101809069SQ200880108480公開日2010年8月18日申請(qǐng)日期2008年7月23日優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日發(fā)明者李天東,鄭全,黃旭東申請(qǐng)人:莫門蒂夫性能材料股份有限公司