專利名稱：一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑、其制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑、其制備方法及其應(yīng)用，屬于紡織化學(xué)品 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高、環(huán)保和健康意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)環(huán)保、無(wú)公害產(chǎn)品 的追求越來(lái)越強(qiáng)烈，全球范圍內(nèi)市場(chǎng)對(duì)紡織品的“綠色壁壘”越來(lái)越嚴(yán)重，紡織品貿(mào) 易進(jìn)入生存競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，市場(chǎng)對(duì)紡織品質(zhì)量提出了更高的要求，特別是在服裝、家紡、旅 游、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，對(duì)紡織特種材料的要求也越來(lái)越高。由有機(jī)硅制成的織物柔軟劑是紡 織上應(yīng)用廣、性能好、效果突出的一類柔軟劑，由于硅油分子表面均勻地被甲基覆蓋， 可大大減少纖維與纖維之間的摩擦。其中氨基官能團(tuán)有機(jī)硅氧烷是有機(jī)硅柔軟劑中發(fā)展 最快的產(chǎn)品之一。因其導(dǎo)致了纖維的“內(nèi)部柔軟”，常被稱為“高級(jí)柔軟整理劑”、“柔軟劑之王”?？蓮V泛地應(yīng)用于各類紡織品(天然纖維、合成纖維、混紡纖維等)的 柔軟整理，它能夠賦予織物獨(dú)特的光滑性、柔軟性、豐滿性、挺爽性、懸垂性等服用性 能。并且經(jīng)整理后的織物還具有一定的透氣性和耐水洗性能，深受人們歡迎和喜愛(ài)。
氨基改性有機(jī)硅油是目前市場(chǎng)上較具有代表性的有機(jī)硅柔軟劑品種，通常把氨 乙基氨丙基聚甲基硅氧烷叫做標(biāo)準(zhǔn)氨基硅油(簡(jiǎn)稱氨基硅油)，而把其他的氨取代基聚 硅氧烷叫做改性氨基硅油。由于氨基具有極性，能與纖維表面的羥基、羧基等相互作 用，使硅氧烷主鏈定向附著于纖維表面，降低了纖維之間的摩擦系數(shù)，取得了極好的柔 軟、滑爽效果。但是織物經(jīng)這類柔軟劑整理后，在加熱或焙烘過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)泛黃的 現(xiàn)象，泛黃的程度隨著氨值的增大而增加，限制了該類柔軟劑在白色和淺色織物上的應(yīng) 用。在對(duì)色織物進(jìn)行柔軟整理時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致色織物不能保持原有的顏色或色光，給染 色和后整理帶來(lái)了極大的麻煩，甚至?xí)o廠家造成很大的損失，很多印染廠因此不得不 退而求其次，選擇非硅類柔軟劑，但手感又難于滿足客戶的要求。易黃變的缺陷限制了 氨基硅油廣泛應(yīng)用。因此，對(duì)氨基硅油進(jìn)行化學(xué)改性以抑制其泛黃性的工作就顯得非常 重要。
目前商品化的氨基改性硅油中，有90%以上是N-β-氨乙基-Y-氨丙基聚二 甲基硅氧烷，如申請(qǐng)?zhí)枮?0051003^99.0的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種親水性氨烴基聚有 機(jī)硅氧烷柔軟劑及其制備方法。該親水性氨烴基聚有機(jī)硅氧烷柔軟劑以羥基封端的線性 體硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、N-β氨乙基-Y氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β氨乙 基-Y氨丙基二甲基甲氧基硅烷、二甲氨丙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷 和環(huán)氧聚醚為主要原料，氫氧化鉀和四甲基氫氧化銨為催化劑，經(jīng)過(guò)計(jì)量配料、催化開(kāi) 環(huán)、嵌段聚合生成中間體，再與環(huán)氧聚醚進(jìn)行縮合制得；然后用優(yōu)選的乳化劑及相應(yīng)的 乳化技術(shù)制得穩(wěn)定的微乳液。
但是由于Ν_β -氨乙基-Y -氨丙基聚二甲基硅氧烷在它的側(cè)鏈上有2個(gè)氨基 (伯氨基和仲氨基)，含有3個(gè)活潑氫原子，在氧化劑存在或受光、熱作用極易被氧化而泛黃。初級(jí)氧化產(chǎn)物有3種，通常氨值(mmol/L)越高，黃變?cè)絿?yán)重；降低氨值，黃變 緩解，但柔軟度下降。研究得知，側(cè)鏈氨基中雙胺型黃變最為嚴(yán)重，伯氨基其次，仲氨 基和叔氨基改性硅油基本無(wú)黃變現(xiàn)象。針對(duì)氨基硅油黃變機(jī)理有許多方法對(duì)氨基進(jìn)行改 性以達(dá)到抑制或降低黃變的目的，但是都是以犧牲原有氨基硅油的柔軟、平滑風(fēng)格為代 價(jià)的。
通常，氨基硅乳的柔軟效果與氨基硅油的氨值和粘度有重要關(guān)系。氨值越高， 其乳液賦予織物的柔軟性越好，但是高氨值硅油的泛黃性嚴(yán)重。減少或抑制雙胺型氨 基硅油黃變的方法有降低氨值法、環(huán)氧化改性、?；男?、季銨化改性和加入抗氧化劑 等。因此，用二烷基草酸酯、焦碳酸酯、乙酸酐、丁內(nèi)酯等對(duì)氨基硅油?；男钥梢种?或減小氨基硅油的泛黃性，如專利US4462794、GB2159547, US5039738所披露的技術(shù)。 但該方法改性會(huì)使氨基硅油的柔軟性與滑爽性降低，并失去其特有手感，甚至使織物表 面發(fā)澀，因而嚴(yán)重影響改性硅乳的推廣使用。
目前，比較有效的氨基硅油化學(xué)改性方法主要有兩種一是封閉氨基硅油中氨 基上的活潑氫或在聚硅氧烷主鏈上引入活潑氫，使氨基上的活潑氫分解的幾率降低；二 是選擇帶仲氨基或叔氨基的硅烷偶聯(lián)劑，以降低活潑氫的含量，且高位阻的仲氨基被氧 化時(shí)需要更高的能量，同時(shí)高位阻氨基還具有清除自由基的功能，從而大大降低其泛黃 性。
目前，國(guó)內(nèi)氨基硅油常規(guī)制法是由氨基硅烷偶聯(lián)劑與D4在堿性催化劑存在條件 下本體聚合，由于D4在平衡反應(yīng)時(shí)副產(chǎn)物較多，成分復(fù)雜，分子質(zhì)量分布很寬，只能 得到無(wú)規(guī)共聚物，聚硅氧烷的側(cè)鏈有的有氨烴基，有的沒(méi)有氨烴基，即氨烴基分布不均 勻，這嚴(yán)重影響整理織物的柔軟性能，產(chǎn)生沒(méi)有接上氨烴基的聚硅氧烷粘結(jié)輥筒、織物 表面發(fā)粘、乳液漂油等問(wèn)題，而采用低摩爾質(zhì)量、分子質(zhì)量分布很窄的端羥基硅油(線 性體)與氨基硅烷偶聯(lián)劑作用，在堿性催化劑條件下經(jīng)本體聚合制得氨基分布均勻的氨 基硅油，再配制成微乳液，用于織物后整理時(shí)，線性體大分子可以緊密、定向地排列在 纖維分子上，溫度升高后發(fā)生交聯(lián)作用，形成光滑、柔軟的薄膜，賦予織物柔軟、滑爽 性能。
20081006^45.2公開(kāi)了一種陰離子改性氨基硅油柔軟劑，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為主鏈 由Si-O重復(fù)單元組成，支鏈上含有烷基、氨烷基和陰離子改性胺烷基三種基團(tuán)；本發(fā)明 還公開(kāi)這種陰離子改性氨基硅油柔軟劑的制備方法。本發(fā)明公開(kāi)的柔軟劑，原料價(jià)廉易 得，合成工藝簡(jiǎn)單，用本發(fā)明柔軟劑處理后的織物，兼有氨基硅油處理后的柔軟、滑爽 效果，又增加了織物的親水性、抗黃變性和耐久性，洗滌時(shí)不易脫落。
但上述柔軟劑依然存在著一定的缺陷，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的研究，發(fā)現(xiàn)了一種 低黃變有機(jī)硅柔軟劑。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的 上述缺陷；
本發(fā)明的第二目的在于提供一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑的制備方法；
本發(fā)明的第三目的在于提供上述低黃變有機(jī)硅柔軟劑在織物柔軟整理方面的應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑，其特征在于，所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑的示意結(jié) 構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑，其特征在于，所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑的示意結(jié)構(gòu) 式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑，其特征在于，所述的低黃變有機(jī)硅 柔軟劑的示意結(jié)構(gòu)式中R =羥基、Cl C3的烷基、C3的烷基、-OM θ、-OC2H5 或-OCH(CH3)2 ； m = 300 600，η = 9 1000，a = 1 3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑，其特征在于，所述的低黃變有機(jī) 硅柔軟劑的示意結(jié)構(gòu)式中X = -NHC3H6N (CH3) 2 > -NHC2HNH2、-NHC3H6NH2、
4.一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟(1)首先，將硅烷偶聯(lián)劑在燒瓶中混配，然后加熱至70 140°C攪拌0.5 3小時(shí)， 降溫至室溫，出料待用，得到特定氨基結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑；其中所述的硅烷偶聯(lián)劑為 CH3 (CH3O) 2 Si (CH2) aX,其中
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑的制備方法，其特征在于，所述的氨基 改性硅油的氨值為0.1 0.9mmol/g，粘度50 lOOOOc.p.s ；較佳氨值為0.2 0.5，較佳 粘度為 1000 3000c.p.s。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑的制備方法，其特征在于，所述的線性 體硅油與特定氨基結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑的用量比例為10 40 1，較佳用量比例為15 30 1，最佳用量比例為20 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑的制備方法，其特征在于，所述的乳化 劑的用量為所述氨基改性硅油用量的3% 60%，最佳用量為10% 40%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑的制備方法，其特征在于，所述的軟水 的用量為所述氨基改性硅油用量的20 90%，最佳用量為40 60%。
9.權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑在織物柔軟整理方面的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的低黃變有機(jī)硅柔軟劑在織物柔 軟整理時(shí)，其用量為20-40g/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低黃變有機(jī)硅柔軟劑、其制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明所提供的低黃變有機(jī)硅柔軟劑的示意結(jié)構(gòu)式為本發(fā)明還公開(kāi)了這種柔軟劑的制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的柔軟劑，原料價(jià)廉易得，合成工藝簡(jiǎn)單，用本發(fā)明柔軟劑處理后的織物，兼有氨基硅油處理后的柔軟、滑爽效果，又增加了織物的抗黃變性和耐久性，洗滌時(shí)不易脫落。
文檔編號(hào)C08G77/388GK102021838SQ200910307010
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者李成文, 林海良, 黃文博 申請(qǐng)人:北京中紡化工股份有限公司