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制備氨基硅氧烷聚合物納米乳液的方法與流程

文檔序號:11528392閱讀:311來源:國知局
本發(fā)明涉及制備氨基硅氧烷聚合物納米乳液的方法和通過所述方法制備的納米乳液。已經(jīng)做出許多嘗試來開發(fā)通過從表面排斥水和油基污垢來提供表面保護(hù)的處理組合物。含氟聚合物,如用于3m的中的那些,已經(jīng)很好地被確立為污垢排斥分子。然而,出于環(huán)境、健康和安全的考慮,如持久生物積累和毒性的潛在性和可能性,含氟聚合物不是優(yōu)選的。包含氨基改性硅酮以及高濃度乙二醇單烷基醚和非離子表面活性劑(例如聚氧化烯支化癸基醚)的氨基改性硅酮微乳液是已知的,并且通常被描述為外觀透明并具有小顆粒直徑。然而,這些組合物具有將最大疏水性遞送至表面的挑戰(zhàn),因?yàn)樗鼈儼@著量的非離子表面活性劑以獲得期望的穩(wěn)定性和粒徑。不幸的是,迄今為止,在無氟聚合物表面保護(hù)上的嘗試仍舊證明是不利的,包括低效率、難以以負(fù)擔(dān)得起的成本和優(yōu)選的方式實(shí)現(xiàn)期望效果、加工和配制挑戰(zhàn)以及產(chǎn)品不穩(wěn)定性。因此存在對無氟聚合物技術(shù)的持續(xù)需求,所述技術(shù)以方便穩(wěn)定的形式和高效率向表面遞送可沉積效果,如對水和油性污垢的排斥性。由于在使用無氟聚合物技術(shù)上的嘗試很少成功,因此除了優(yōu)化溶劑體系,添加可增強(qiáng)性能的助劑成分,并相應(yīng)地移除可妨礙性能的助劑之外,人們都沒有認(rèn)識到制備過程期間材料添加順序以及加工條件自身的重要性。本發(fā)明的申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過在乳液制備和使用所述乳液配制成品期間優(yōu)化原材料的添加順序,可大大提高乳液和成品的整體穩(wěn)定性。而且,可最大化沉積效率和整體的污垢排斥效果,同時(shí)最小化通常用含硅酮組合物所看到的負(fù)面效果,如織物染污或斑點(diǎn)、洗衣機(jī)殘留和產(chǎn)品變色。本發(fā)明提供了一種制備納米乳液的方法,包括步驟:a)將硅酮樹脂溶解于有機(jī)溶劑體系中以產(chǎn)生約80%或更小的硅酮樹脂溶液濃度,其中所述有機(jī)溶劑體系包括選自一元醇、多元醇、一元醇的醚、多元醇的醚、脂肪酸酯、格爾伯特(guerbet)醇、異鏈烷烴、萘酚、二醇醚的單一溶劑,前提條件是,如果溶劑是二醇醚,其不是二乙二醇單丁醚;b)將來自a)的硅酮樹脂溶液與氨基硅氧烷聚合物混合,以獲得具有約20∶1比值的氨基硅氧烷聚合物∶硅酮樹脂混合物;c)使氨基硅氧烷聚合物∶硅酮樹脂混合物在環(huán)境溫度下老化至少約6個(gè)小時(shí);d)將氨基硅氧烷聚合物∶硅酮樹脂混合物添加至容器中;e)任選地在攪拌下添加額外的有機(jī)溶劑至氨基硅氧烷聚合物∶硅酮樹脂混合物中;f)合直至均勻;g)添加質(zhì)子化劑;h)額外地添加一定量的水性載體以產(chǎn)生期望濃度的乳液。本發(fā)明試圖通過提供以下技術(shù)手段來解決多個(gè)需求,在本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種制備氨基硅氧烷納米乳液的方法,所述氨基硅氧烷納米乳液可被摻入到表面處理組合物中。如在本文所用,當(dāng)用于權(quán)利要求或說明書中時(shí),包括“所述”、“一個(gè)”和“一種”在內(nèi)的冠詞應(yīng)理解為意思是一種或多種受權(quán)利要求書保護(hù)的或描述的物質(zhì)。如在本文所用,術(shù)語“包括”、“包含”和“含有”的意思是不限于列舉的對象。如在本文所用,術(shù)語“基本不含”或“基本沒有”意思是指指代的材料非故意地以最低量添加至組合物中以形成其一部分,或者優(yōu)選地在可分析檢測水平不存在。這意味著當(dāng)包含于組合物中時(shí),其中指代的材料僅作為雜質(zhì)存在于故意包括的其它材料之一中。優(yōu)選地,基本沒有表面活性劑的意思是乳液包含最多1重量%的表面活性劑,更優(yōu)選最多0.1重量%的表面活性劑。如在本文所用,術(shù)語納米乳液指的是熱力學(xué)上穩(wěn)定的具有極其小液滴的尺寸水包油乳液(低于750nm,或典型地低于250nm)。這些材料具有特定性質(zhì),包括光學(xué)半透明、非常大的分散相表面/體積比以及長期動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性。由于外觀相似,半透明納米乳液有時(shí)會(huì)與微乳液混淆,所述微乳液屬于另一類穩(wěn)定的(熱力學(xué)上)和光學(xué)透明的膠體體系。通過用表面活性劑、助表面活性劑和助溶劑的混合物“溶解”油分子,可以自發(fā)形成微乳液。微乳液中需要的表面活性劑濃度典型地比納米乳液中高數(shù)倍,并顯著超過分散相(通常為油)的濃度。由于表面活性劑引起的許多不期望的副作用,這對于許多應(yīng)用是不利或禁止性的。此外,微乳液的穩(wěn)定性容易被稀釋、加熱,或ph值改變破壞。相比之下,根據(jù)本發(fā)明的納米乳液通過明智選擇溶劑體系而形成,所述溶劑體系提供硅氧烷的充分溶解并顯示出某種水平的與水的可混合性,因此無需使用表面活性劑就可獲得穩(wěn)定的水性乳液。不希望受理論約束,申請人相信選擇溶劑或溶劑體系,其中所述溶劑顯示雙極性,無需引入表面活性劑通常帶來的濕潤效果,在溶液中這些選擇的溶劑可以獲得與表面活性劑相似的表現(xiàn)。因此,在無表面活性劑存在下仍然可能獲得水包油乳液,其能夠?yàn)榘斜砻嫣峁┳畲笫杷?。在相關(guān)部分,如果其在本申發(fā)明請中被完全重申,則所有引用的專利和其它文獻(xiàn)通過引用被并入本發(fā)明中。任何專利或其它文獻(xiàn)的引用并非承認(rèn)引用的專利或其它文獻(xiàn)是關(guān)于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。在本說明書中,除非另有說明,所有濃度和比值都基于納米乳液組合物的總重量,所有壓力等于0.1mpa(絕對壓力),并且所有溫度等于20℃。已知的氨基硅氧烷聚合物微乳液和制備氨基硅氧烷聚合物微乳液的方法需要使利用高用量水平的溶劑和非離子表面活性劑(例如,每100%氨基硅氧烷聚合物12%乙二醇單己基醚,以及并且每100%氨基硅氧烷聚合物40%聚氧化烯支化鏈癸基醚),和/或需要熱量形式的高能量或高剪切力以獲得期望的納米顆粒尺寸。不希望受理論約束,人們相信高含量水平溶劑和表面活性劑在乳液中的存在會(huì)妨礙氨基硅氧烷聚合物在待處理表面上的沉積。在高溶劑和高表面活性劑乳液照中的氨基硅氧烷聚合物液滴傾向于停留在乳液中,而不是沉積在表面上。這導(dǎo)致較差地向表面賦予效果遞送任何益處,如增加的斥拒水性或斥拒油性。此效果益處可測量為增加的在處理織物上芯吸的時(shí)間、減少的處理織物干燥時(shí)間和/或在硬表面上增加的接觸角。與常規(guī)氨基硅氧烷聚合物微乳液相比反,本發(fā)明的氨基硅氧烷聚合物納米乳液包括降低水平含量的溶劑和非有意添加的表面活性劑,并且無需使用投入高能量來加工乳液而可獲得本發(fā)明的氨基硅氧烷聚合物納米乳液就可以獲得。此外,本發(fā)明公開的氨基硅氧烷聚合物納米乳液提供在靶表面上的高效沉積性。源自此沉積的效果,可通常應(yīng)用于水和/或水基組合物和/或油和/或油基組合物(例如水基污漬和油性污垢)的排斥性領(lǐng)域。不希望受理論約束,相信本發(fā)明公開的氨基硅氧烷聚合物納米乳液包括自組裝、球形、帶正電荷的氨基硅氧烷聚合物納米顆粒(其包含降低含量的溶劑和表面活性劑)。這些自組裝、球形、帶正電荷的納米顆粒顯示出有效地沉積和受控?cái)U(kuò)散,且相信在提供排斥性效果的表面上形成結(jié)構(gòu)薄膜,所述排斥性效果通過以下特定芯吸時(shí)間法(timetowickmethod)測定。公開的納米乳液的平均粒徑在20nm-750nm范圍內(nèi),或20nm-500nm,或50nm-350nm,或80nm-200nm,或90nm-150nm(通過malvernzetasizernanoseries儀器測定)。公開的納米乳液的外觀通常是透明的或微乳狀的。典型地,本發(fā)明的氨基硅氧烷聚合物納米乳液包含硅酮樹脂。硅酮樹脂的一個(gè)實(shí)例為聚有機(jī)硅氧烷-硅酮樹脂的混合物,其中聚有機(jī)硅氧烷-硅酮樹脂的混合物的一種或多種硅酮樹脂的每一種包含至少80摩爾%的選自通式3、4、5、6的單元的單元:r3sio1/2(3)r2sio2/2(4)rsio3/2(5)sio4/2(6)其中r選自h、-or10,或-oh殘基或具有1-40個(gè)碳原子的一價(jià)烴殘基,任選地被鹵素取代,其中至少20摩爾%的單元選自通式5和6的單元,并且至多10重量%的r殘基為-or10和-oh殘基。硅酮樹脂可優(yōu)選為包含至少80摩爾%,優(yōu)選至少95摩爾%以及特別優(yōu)選至少97摩爾%的通式3和6的單元的mq硅酮樹脂(mq)。通式3的單元比通式6的單元的平均比值優(yōu)選為至少0.25,特別優(yōu)選至少0.5,優(yōu)選最多為4,更優(yōu)選最多為1.5。硅酮樹脂還可優(yōu)選為包含至少80摩爾%,優(yōu)選至少95摩爾%以及特別優(yōu)選至少97摩爾%的通式4和5的單元的dt硅酮樹脂(dt)。通式4的單元比通式5的單元的平均比值優(yōu)選為至少0.01,特別優(yōu)選至少0.2,優(yōu)選最多為3.5,更優(yōu)選最多為0.5。烴殘基r的優(yōu)選鹵素取代基為氟和氯。優(yōu)選的一價(jià)烴殘基r為甲基、乙基、苯基。優(yōu)選的一價(jià)烴殘基r10為甲基、乙基、丙基和丁基。合適的氨基硅氧烷聚合物由一種或多種液態(tài)含氨烷基的聚有機(jī)硅氧烷(p)表示,所述含氨烷基的聚有機(jī)硅氧烷(p)包含至少80摩爾%選自通式7、8、9和10的單元的單元r12sio2/2(7),r1ar2bsio(4-a-b)/2(8),r33sio(1/2)(9),r32r4sio(1/2)(10),其中a的值為0或1,b的值為1或2,a+b的值為2,r1表示具有1-40個(gè)碳原子的一價(jià)烴基并任選地被鹵素取代,r2或者表示a)通式11的氨烷基-r5-nr6r7(11)其中r5表示具有1-40個(gè)碳原子的二價(jià)烴基,r6表示具有1-40個(gè)碳原子的一價(jià)烴基、h、羥甲基或烷?;约皉7表示通式12的基團(tuán)-(r8-nr6)xr6(12)其中x的值為0或1-40的整數(shù)值,以及r8表示通式13的二價(jià)基團(tuán)-(cr92-)y(13)其中y的值為1-6的整數(shù),以及r9表示h或具有1-40個(gè)碳原子的烴基,或者表示b)在通式11中r6和r7與氮原子結(jié)合以形成具有3-8個(gè)-ch2-單元的環(huán)有機(jī)基,而且不相鄰的-ch2-單元可被選自-c(=o)-、-nh-、-o-和-s-的單元替代,r3表示具有1-40個(gè)碳原子的烴基并任選地被鹵素取代,r4表示-or或-oh基團(tuán),其中,在聚有機(jī)硅氧烷(p)中,通式7和8的單元總和比通式9和10的單元總和的平均比值在0.5-500的范圍內(nèi),單元9比10的平均比值在1.86-100的范圍內(nèi),并且聚有機(jī)硅氧烷(p)具有至少0.01毫當(dāng)量/克的平均胺值。一元烴基r、r1、r3、r6、r9和r10可以是鹵素取代的、線性、環(huán)狀、支化、芳香的、飽和或不飽和的。優(yōu)選地,一價(jià)烴基r、r1、r3、r6、r9和r10各自具有1-6個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選為烷基和苯基。優(yōu)選的鹵素取代基為氟和氯。特別優(yōu)選的一價(jià)烴基r、r1、r3、r6、r9和r10為甲基、乙基、苯基。二價(jià)烴基r5可以是鹵素取代的、線性、環(huán)狀、支化、芳香的、飽和或不飽和的。優(yōu)選地,r5具有1-10個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選的是具有1-6個(gè)碳原子的亞烷基,特別是亞丙基。優(yōu)選的鹵素取代基為氟和氯。優(yōu)選的r6基團(tuán)為烷基和烷酰基。優(yōu)選的鹵素取代基為氟和氯。優(yōu)選的烷酰基為-c(=o)r11,其中r11具有與r1相同的含義或優(yōu)選含義。特別優(yōu)選的取代基r6為甲基、乙基、環(huán)己基、乙?;蚳。特別優(yōu)選r6和r7表示h。由通式11中的r6和r7與連接的氮原子一起形成的優(yōu)選環(huán)狀有機(jī)基為五元環(huán)或六元環(huán),特別是吡咯烷、吡咯烷-2-酮、吡咯烷-2,4-二酮、吡咯烷-3-酮、吡唑-3-酮、惡唑烷、惡唑烷-2-酮、噻唑烷、噻唑烷-2-酮、哌啶、哌嗪、哌嗪-2,5-二酮和嗎啉殘基。特別優(yōu)選的r2基團(tuán)為-ch2nr6r7、-(ch2)3nr6r7和-(ch2)3n(r6)(ch2)2n(r6)2。特別優(yōu)選的r2基團(tuán)的實(shí)例為氨乙基氨丙基和環(huán)己基氨丙基。還優(yōu)選的是混合物(m),其中至少1摩爾%,更優(yōu)選至少5摩爾%,特別優(yōu)選至少20摩爾%并且最多90摩爾%,更優(yōu)選最多70摩爾%并且特別優(yōu)選最多60摩爾%的r6和r7基團(tuán)為乙?;⑶沂S嗟膔6和r7基團(tuán)為h。優(yōu)選地,b為1。優(yōu)選地,a+b的平均值為1.9-2.3。優(yōu)選地,x的值為0或1-18,更優(yōu)選1-6。優(yōu)選地,y的值為1、2或3。優(yōu)選地,聚二有機(jī)硅氧烷(p)包含至少3個(gè)并且特別優(yōu)選至少10個(gè)通式7和8的單元。優(yōu)選地,液態(tài)含氨烷基的聚有機(jī)硅氧烷(p)包含至少95摩爾%,更優(yōu)選至少98摩爾%并且特別優(yōu)選至少99.5摩爾%的選自通式7、8、9和10的單元的單元。聚有機(jī)硅氧烷(p)的其它單元可選自例如選自通式3、4、5、6的單元的單元。選擇a與b的比值以使聚有機(jī)硅氧烷(p)優(yōu)選具有至少0.1,特別是至少0.3毫當(dāng)量/克聚有機(jī)硅氧烷(p)的胺值。聚有機(jī)硅氧烷(p)的胺值優(yōu)選為最多7,更優(yōu)選最多4.0并且特別優(yōu)選最多3.0毫當(dāng)量/克聚有機(jī)硅氧烷(p)。所述胺值表示中和1克聚有機(jī)硅氧烷(p)所需的1nhcl的毫升數(shù)。在25℃下,聚有機(jī)硅氧烷(p)的粘度優(yōu)選為至少1并且特別優(yōu)選至少10mpa·s,優(yōu)選最多100000并且特別優(yōu)選最多10000mpa·s。通式7和8的單元總和比通式9和10的單元總和的比值優(yōu)選為至少10,特別優(yōu)選至少50,并且優(yōu)選最多250,特別優(yōu)選最多150。單元9比單元10的比值優(yōu)選為至少1.9并且特別優(yōu)選至少2.0,并且優(yōu)選最多70,特別優(yōu)選最多50。通過已知的化學(xué)工藝,諸如例如水解或平衡化反應(yīng),可獲得聚有機(jī)硅氧烷(p)。本發(fā)明的氨基硅氧烷聚合物納米乳液包含以氨基硅氧烷聚合物重量計(jì)0.1%-50%的一種或多種溶劑。在某些方面,氨基硅氧烷聚合物納米乳液包含以氨基硅氧烷聚合物重量計(jì)5%-30%的一種或多種溶劑。在有些方面,氨基硅氧烷聚合物納米乳液包含以氨基硅氧烷聚合物重量計(jì)10%-25%的一種或多種溶劑。在又一方面,氨基硅氧烷聚合物納米乳液包含以氨基硅氧烷聚合物重量計(jì)15%-23%或18%-21%的一種或多種溶劑。在本發(fā)明的一個(gè)方面,溶劑體系包括單一溶劑。用于單一溶劑體系中的合適溶劑選自一元醇、多元醇、一元醇的醚、多元醇的醚、脂肪酸酯、格爾伯特醇、異鏈烷烴、萘酚、二醇醚或它們的混合物,前提條件是,如果溶劑是二醇醚,則其不是二乙二醇單丁醚。在一些方面,溶劑選自包含具有1-12個(gè)碳原子的烷基的單、二或三乙二醇單烷基醚,或它們的混合物。合適的烷基包括甲基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、苯基和十二烷基,以及它們各自的乙酸酯基團(tuán)。單乙二醇單烷基醚的合適實(shí)例包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇苯基醚、乙二醇己醚,及它們的組合。二乙二醇單烷基醚的合適實(shí)例包括二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇苯基醚、二乙二醇己醚,及它們的組合。在一些方面,溶劑選自包含具有1-12個(gè)碳原子的烷基的單、二或三丙二醇單烷基醚,或它們的混合物。合適的烷基包括甲基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、苯基和十二烷基,以及它們各自的乙酸酯基團(tuán)。單丙二醇單烷基醚的合適實(shí)例包括丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚二乙酸酯、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇苯基醚,及它們的組合。二丙二醇單烷基醚的合適實(shí)例包括二丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚,及它們的組合。三丙二醇單烷基醚的合適實(shí)例包括三丙二醇甲醚、三丙二醇丙醚、三丙二醇丁醚,及它們的組合。在一些方面,溶劑選自脂肪酸酯,如具有8-21個(gè)碳原子的長鏈脂肪酸的異丙酯。脂肪酸酯的合適實(shí)例包括月桂酸異丙酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸異丙酯、油酸異丙酯、亞油酸異丙酯,及它們的組合。在一些方面,溶劑包括線性或支化的單羥基或多羥基醇,或格爾伯特醇,如2-乙基己醇、2-丁基辛醇,或2-己基癸醇,或它們的混合物。在一些方面,溶劑包括萘酚或具有約8至約16個(gè)碳原子的異鏈烷烴,如以商標(biāo)名isoparetm、isoparltm、isopargtm或isoparmtm出售的異鏈烷烴(可夠自exxonmobilechemicals,houston,tx)。質(zhì)子化劑通常為單質(zhì)子或多質(zhì)子、水溶性或水不溶性、有機(jī)或無機(jī)酸。合適的質(zhì)子化劑包括例如甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸、檸檬酸、鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸,或它們的混合物。在一些方面,質(zhì)子化劑選自甲酸、乙酸,或它們的混合物。在一些方面,質(zhì)子化劑為乙酸。通常,酸以酸性水溶液的形式添加。質(zhì)子化劑以達(dá)到3.5-7.0的納米乳液ph所必需的量添加。在某些方面,氨基硅氧烷聚合物納米乳液包含達(dá)到3.5-6.5或4.0-6.0的ph所必需的量的質(zhì)子化劑。在又一方面,氨基硅氧烷聚合物納米乳液包含達(dá)到最優(yōu)選3.5-5.0的ph所必需的量的質(zhì)子化劑。本發(fā)明的氨基硅氧烷聚合物納米乳液可以通過添加水被稀釋以產(chǎn)生任何期望濃度的納米乳液。氨基硅氧烷聚合物納米乳液可額外包含其它物質(zhì),如防腐劑、香水(scents)、腐蝕抑制劑、uv吸收劑、結(jié)構(gòu)劑、遮光劑、光增白劑以及染料。防腐劑的實(shí)例為醇、甲醛、對羥基甲苯酸酯、芐醇、丙酸及其鹽以及還有異噻唑啉酮。納米乳液還可進(jìn)一步包含其它添加劑,如不含硅的油和蠟。其實(shí)例為菜籽油、橄欖油、礦物油、石蠟油,或不含硅的蠟,例如加諾巴蠟和小燭樹蠟早期氧化合成的鏈烷烴、聚乙烯蠟、聚乙烯醚蠟和包含金屬皂的蠟。在一此方面,氨基硅氧烷聚合物納米乳液進(jìn)一步包含加諾巴蠟、石蠟、聚乙烯蠟,或它們的混合物。所述納米乳液可包含以納米乳液重量計(jì)至多約5%或以納米乳液重量計(jì)0.05%-2.5%的此類其它物質(zhì)。制備本發(fā)明的氨基硅氧烷聚合物納米乳液的方法包括步驟:將硅酮樹脂溶解于有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑的混合物中以產(chǎn)生約80%或更小,優(yōu)選70%或更小,更優(yōu)選60%或更小,或最優(yōu)選55%或更小的樹脂溶液濃度;接著將樹脂溶液與氨基硅氧烷聚合物混合,以獲得約20∶1,優(yōu)選約10∶1,更優(yōu)選約7∶1,最優(yōu)選約5.8∶1的氨基硅氧烷聚合物∶樹脂比值;并且使所述混合物在室溫下老化至少約6個(gè)小時(shí);然后通過在攪拌下將氨基硅氧烷聚合物∶樹脂混合物添加至包含少量水的容器中來制備乳液;任選地接著添加第二有機(jī)溶劑以幫助氨基硅氧烷聚合物∶樹脂混合物在水性載體中分散;一旦溶劑、硅酮和載體混合物已經(jīng)變得均勻,然后添加質(zhì)子化劑,接著添加額外量的載體以產(chǎn)生期望濃度的納米乳液。然后添加任選的添加劑材料至混合物中,并攪拌直至徹底混合。本發(fā)明的氨基硅氧烷聚合物納米乳液可被摻入到處理組合物或清潔組合物中,諸如但不限于織物護(hù)理組合物、硬表面護(hù)理組合物或家庭護(hù)理組合物。處理組合物的實(shí)例包括但不限于洗衣噴霧處理產(chǎn)品、洗衣預(yù)處理產(chǎn)品、織物增強(qiáng)劑產(chǎn)品、硬表面處理組合物(硬表面包括外部表面,如乙烯基壁板、窗戶和甲板)、地毯處理組合物和家用處理組合物。適于本公開的織物護(hù)理組合物的實(shí)例包括但不限于洗衣噴霧處理產(chǎn)品、洗衣預(yù)處理產(chǎn)品、洗衣浸泡產(chǎn)品和漂洗添加劑。合適的家庭護(hù)理組合物的實(shí)例包括但不限于小地毯或地毯處理組合物、硬表面處理組合物、地板處理組合物和窗戶處理組合物。在一些方面,作為處理手段,可將處理組合物與無紡基質(zhì)結(jié)合。在某些方面,所述組合物為處理的表面提供斥水性和/或斥油性,從而降低處理的表面被沉積的水基或油基污垢污染的傾向?!氨砻妗币馑际侨魏伪砻妗_@些表面可包括多孔或無孔、吸收性或非吸收性的基底。表面可包括但不限于纖維素、紙、天然和/或合成紡織纖維和織物、人造皮革和皮革。本發(fā)明的選定方面被應(yīng)用于天然和/或合成紡織纖維和織物?!疤幚肀砻妗币馑际菍⒔M合物應(yīng)用于表面上。所述應(yīng)用可直接實(shí)施,如將組合物噴涂或擦涂到硬表面上。根據(jù)期望的效果,可將組合物洗掉或不洗掉。測試方法芯吸時(shí)間(timetowick)(t2w)測量方法:織物的芯吸時(shí)間性質(zhì)是織物斥水性的量度,其中時(shí)間越長表示排斥性越大。將一滴水施加到織物上來測量斥水性,如白色6.1oz(165-200gsm)gildanultra100%棉t恤(大號,貨號2000,gildanusa,charleston,sc)。在標(biāo)準(zhǔn)頂部裝載、北美類型洗衣機(jī)中,如kenmore600型號110.28622701,利用無光增白劑的aatcc2003標(biāo)準(zhǔn)參考洗衣液,用清潔漂洗,通過洗滌的兩輪脫漿來制備gildant恤(aatcc-americanassociationoftextilechemistsandcolorists,researchtrianglepark,nc,usa)。對于處理,將12件t恤加入到標(biāo)準(zhǔn)洗衣機(jī)的滾筒中,設(shè)置到強(qiáng)力洗滌循環(huán),水位等于17加侖(超負(fù)載量),熱水,選擇單漂洗選項(xiàng)。將水調(diào)節(jié)至標(biāo)準(zhǔn)洗滌溫度90°f,漂洗60°f,并且水硬度6格令每加侖。將洗滌劑加入到洗滌水中,如汰漬洗衣液(50.0克劑量),清風(fēng)香型??椢镌谙匆聶C(jī)中,使漂洗水充滿桶。在攪動(dòng)之前,將本發(fā)明的織物處理組合物(40克)同樣地分散并添加至漂洗水中,接著完成漂洗循環(huán)。然后將衣服置于標(biāo)準(zhǔn)烘干機(jī)中,如kenmore標(biāo)準(zhǔn)80系列,棉循環(huán)(高熱),30分鐘或直至干燥。然后將織物從烘干機(jī)中移出,并置于控制濕度設(shè)為50%rh,溫度調(diào)節(jié)至70°f的涼爽、良好通風(fēng)的房間內(nèi)24-48小時(shí)的時(shí)間段。在測量之前,使織物的將被測量芯吸時(shí)間的部分經(jīng)受uv光24-48小時(shí),如標(biāo)準(zhǔn)架空實(shí)驗(yàn)室照明。對比處理的測試織物與未處理的對照織物的芯吸時(shí)間值,以與測試織物相似的方式制備所述未處理的對照織物,只是不添加織物處理組合物。芯吸時(shí)間值測量如下:在平坦、水平硬表面上(如工作臺(tái)頂),將尺寸至少為10cm×10cm的新的正方形紙巾置于制備的t恤內(nèi),以便測量一層織物。然后將300μl的去離子水從校準(zhǔn)移液管中分散于織物表面上。視覺監(jiān)視液滴的吸收過程并以秒記錄消逝時(shí)間的計(jì)數(shù)。對每件t恤給予8個(gè)液滴,每個(gè)液滴置于與所有相鄰滴間隔的不同位置。對于每個(gè)液滴,以秒計(jì)算和記錄液滴施加的時(shí)間與液滴吸收的時(shí)間的時(shí)間差。液滴吸收的時(shí)間被定義為觀察到?jīng)]有液滴部分停留在織物表面上的最早時(shí)間點(diǎn)。如果液滴停留超過10分鐘,則停止觀察。此類液滴被記錄為具有600秒的時(shí)間差。給定液體在織物上的芯吸時(shí)間值為記錄的8滴所述液體的平均時(shí)間差。為了確定處理的效果,對比由處理織物獲得的平均芯吸時(shí)間值與利用相同液體由未處理的對照織物獲得的平均值,其中時(shí)間越長表示排斥性越大。使用malvernzetasizernanozs的粒徑測量測試方法在測量粒徑之前,所述包含納米乳液的有機(jī)硅酮納米乳液成品或不攙水或被用去離子水稀釋至特定濃度(1∶10、1∶500或1∶1000)(用過濾的去離子水(利用gelmanacrodisclcpvdf0.45μm)。樣品完全分散于水中后,立即進(jìn)行粒徑測量。數(shù)據(jù)報(bào)告為3次讀數(shù)的平均值。樣品制備根據(jù)樣品的類型進(jìn)行稀釋:硅酮乳液以1∶500或1∶1000的濃度被稀釋,并且成品不攙水和在去離子水中稀釋至1∶10的濃度被測量?!ぴ谙♂寴悠分埃瑢⑵漭p輕反轉(zhuǎn)數(shù)次以混合良好?!び眠^濾的去離子水漂洗10ml小瓶以除去任意灰塵,然后吸移特定量的過濾去離子水和樣品至小瓶中以形成準(zhǔn)確濃度(1∶10、1∶500或1∶1000)。反轉(zhuǎn)小瓶數(shù)次以確保樣品完全分散于水中?!ぬ砑?ml稀釋樣品或未攙水樣品至清潔試管中,確保沒有氣泡存在于樣品中。儀器設(shè)置條件:通過malvernzetasizernanoserieszs,型號#zen3600進(jìn)行粒徑測量,對于硅酮乳液和成品使用固定的參數(shù)設(shè)置:材料:硅酮反射率(ri)1.400吸收0.001分散:水溫度25℃粘度0.8872cpri1.33通常選項(xiàng):使用分散粘度作為樣品粘度溫度:25℃老化時(shí)間:0秒小室類型:dts0012-可分散上漿試管測量:測量角173°背向反射(nibs默認(rèn))測量時(shí)間:手動(dòng)運(yùn)行次數(shù):3運(yùn)行時(shí)間:60秒測量次數(shù):3測量之間的延遲:0秒定位方法尋找最佳位置自動(dòng)衰減選擇是數(shù)據(jù)處理:分析模型一般用途(正常分辨率)干燥時(shí)間測試方法:通過低溫透射電子顯微鏡(低溫-tem),確定納米顆粒典型直徑范圍和納米顆粒聚集體的存在/不存在的測試方法。制備待測試的液體組合物的樣品用于顯微鏡分析,以便觀察可懸浮在組合物中的納米顆粒。樣品制備包括將大約5μl的液體組合物吸移到多孔碳網(wǎng)格(例如300網(wǎng)眼銅網(wǎng)格上的laceyformvar碳,p/n01883-f,可購自美國加利福尼亞州雷丁的tedpella公司,或類似物)上。用濾紙將多余的液體從網(wǎng)格的邊緣吸走(例如70mm直徑的whatman品牌#4,由美國康涅狄格州費(fèi)爾菲爾德的通用醫(yī)療/通用電氣公司制造,或類似的)。使用能夠產(chǎn)生無結(jié)晶冰的速凍玻璃狀薄膜樣品的致冷裝置(如受控環(huán)境玻璃化系統(tǒng)(cevs設(shè)備),或類似裝置)將網(wǎng)格安裝的樣品快速投入液態(tài)乙烷中。cevs設(shè)備的裝置配置和使用描述于期刊電子顯微鏡技術(shù)(electronmicroscopytechnique)第10卷(1988),第87-111頁中。液態(tài)乙烷可通過用液氮填充隔熱容器并將第二較小容器置于液氮中來制備。通過注射器針頭吹入第二容器中的氣態(tài)乙烷將冷凝成液態(tài)乙烷。用在液氮中預(yù)冷卻的鑷子快速處理冷凍網(wǎng)格,同時(shí)非常小心地保持樣品的玻璃狀非結(jié)晶狀態(tài)并使樣品上的霜的形成最小化。在快速冷凍后,將網(wǎng)格安裝的樣品儲(chǔ)存在液氮下,直至通過低溫轉(zhuǎn)移灌(如可從美國賓夕法尼亞州沃倫代爾的gatan公司購得的gatan的型號626低溫灌,與tem儀器連接,如可從美國俄勒岡州希爾斯伯勒的fei公司購得的型號tecnaig220,或類似的)裝載到低溫-tem中。低溫-tem配備有相機(jī),例如gatan的型號994ultrascan1000xp(可從美國賓夕法尼亞州沃倫代爾的gatan公司購得)。使用低光束劑量(例如200kv的低劑量模式)在低溫-tem中對網(wǎng)格安裝的冷凍樣品成像,以使樣品損傷最小化。選擇合適的放大倍數(shù)以觀察可能存在的納米顆粒的尺寸。這可以包括在5000x-25000x的范圍內(nèi)的放大倍數(shù)。在成像期間,保持樣品盡可能冷,通常在或接近液氮的溫度(約-175℃)。仔細(xì)檢查樣品的圖像以檢測偽影的存在。如果有任何結(jié)晶冰,則丟棄該網(wǎng)格安裝的樣品。檢查圖像的光束損壞偽影,如果觀察到損壞,則舍棄該圖像。對于每個(gè)網(wǎng)格安裝的樣品,捕獲代表性圖像的大約40個(gè)代表樣品的視場。這些圖像用于確定納米顆粒典型直徑的范圍,并且用于確定納米顆粒聚集體的存在或不存在。在每個(gè)圖像中,以圖像中的代表性納米顆粒測量直徑。用于表示組合物的典型直徑值的范圍為從所述組合物捕獲的所有圖像上測量的直徑的范圍。在每個(gè)圖像中,觀察納米顆粒之間的間距。納米顆粒聚集體被定義為包含至少10個(gè)聚集在一起而不是單獨(dú)分散的納米顆粒的簇。如果在從所述組合物捕獲的至少一個(gè)圖像中觀察到至少一個(gè)納米顆粒聚集體,則報(bào)告為納米顆粒聚集體存在。實(shí)施例溶劑實(shí)施例以下溶劑選項(xiàng)列表用于制備以下實(shí)施例制備2的有機(jī)硅樹脂溶液的說明性目的,并且被認(rèn)為是非限制性的:表1:實(shí)施例溶劑abc格爾伯特醇2-乙基己醇12-丁基辛醇22-己基癸醇3def二醇醚丙二醇正丁醚4二丙二醇正丁醚5三丙二醇正丁醚6ghi脂肪酸酯月桂酸異丙酯7肉豆蔻酸異丙酯8棕櫚酸異丙酯91.樹脂溶液的制備根據(jù)以下表ii,在400ml燒杯中加入特定量的mq樹脂粉末({[me3sio1/2]0.373[sio2]0.627}40,mn=2700g/mol,樹脂包含0.2%的oh和3.1%的oet[對應(yīng)于or10]);緩慢加入溶劑(一種或多種)并使用具有4葉片攪拌器(尖端至尖端直徑為2英寸)的ikarwa-20混合器用適當(dāng)水平的攪拌開始混合,所述攪拌器在每個(gè)葉片上具有45°的傾斜度。繼續(xù)溫和混合,直至所有樹脂粉末完全溶解;使溶液靜置至少24小時(shí),以允許完全脫氣。表ii:實(shí)施例樹脂溶液組合物2.樹脂-氨基硅酮油混合物的制備根據(jù)以下表iii,向6盎司玻璃容器中添加76.3g氨基硅酮流體和23.7g樹脂溶液。胺油u在25℃下具有約1000mm2/s的粘度[對應(yīng)于式7+8+9+10=230的單元]、官能團(tuán)-(ch2)3nh(ch2)nh2[對應(yīng)于r2]、0.5mmol/g的胺值、92%的sime3端基和8%的sime2oh端基[對應(yīng)于式9/10=11.5的單元]。胺油v在25℃下具有約1000mm2/s的粘度[對應(yīng)于式7+8+9+10=230的單元]、官能團(tuán)-(ch2)3nh(ch2)nh2[對應(yīng)于r2]、0.5mmol/g的胺值、85%的sime3端基和15%的sime2oh端基[對應(yīng)于式9/10=5.7的單元]。胺油w在25℃下具有約1000mm2/s的粘度[對應(yīng)于式7+8+9+10=230的單元]、官能團(tuán)-(ch2)3nh(ch2)nh2[對應(yīng)于r2]、0.5mmol/g的胺值、80%的sime3端基和20%的sime2oh端基[對應(yīng)于式9/10=4.0的單元]。使用具有4葉片攪拌器的混合器用適當(dāng)水平的攪拌混合流體直至完全均勻,所述攪拌器在每個(gè)葉片上具有45°的傾斜度。在容器上蓋上蓋子,并使油混合物在室溫下老化至少72小時(shí)。表iii:實(shí)施例樹脂-氨基硅酮油混合物溶液3.氨基硅酮-樹脂乳液的制備向250ml燒杯中加入78.0g上述實(shí)施例u-w的油混合物,接著加入根據(jù)以下表iv的額外溶劑。使用具有4葉片攪拌器的混合器用適當(dāng)水平的攪拌開始混合溶液,所述攪拌器在每個(gè)葉片上具有45°的傾斜度。繼續(xù)攪拌;一旦溶劑完全摻入,向混合物中加入特定的質(zhì)子化劑;以3個(gè)分開但相等的增量緩慢加入剩余的水,并且使每次添加在下一次添加之前完全摻入。繼續(xù)攪拌以確?;旌衔锿耆榛?。表iv:實(shí)施例氨基硅酮-樹脂乳液4.成品制劑實(shí)施例在400ml燒杯中,加入特定量的來自實(shí)施例aa-ff的乳液,接著加入香料;使用具有4葉片攪拌器的混合器用適當(dāng)水平的攪拌開始混合溶液,所述攪拌器在每個(gè)葉片上具有45°的傾斜度。繼續(xù)攪拌下將溶劑加入到混合物中,使溶劑充分完全摻入。加入沉積助劑聚合物,然后加入水;繼續(xù)混合直至完全摻入。加入防腐劑,接著加入表面活性劑,然后加入質(zhì)子化劑并使混合物完全摻入。通過遵照下表v中特定的添加順序加入染料,繼續(xù)攪拌來完成產(chǎn)品:12-乙基己醇:購自sigma-aldrich,密蘇里州圣路易斯22-丁基辛醇:購自sasolchemical,南非約翰內(nèi)斯堡32-己基癸醇:購自sigma-aldrich,密蘇里州圣路易斯4丙二醇正丁基:購自dowchemical,密歇根州米德蘭5二丙二醇正丁基:購自dowchemical,密歇根州米德蘭6三丙二醇正丁基:購自dowchemical,密歇根州米德蘭7月桂酸異丙酯:購自sigma-aldrich,密蘇里州圣路易斯8肉豆蔻酸異丙酯:購自evonikcorporation,弗吉尼亞州霍普韋爾9棕櫚酸異丙酯:購自evonikcorporation,弗吉尼亞州霍普韋爾10硅酮mq樹脂:wackermq803tf,可購自wackerchemie,ag;德國布格豪森11丁基卡必醇:購自dowchemical,密歇根州米德蘭12表面活性劑:tae-80,牛油烷基乙氧基化物,購自akzo-nobel13質(zhì)子化劑:冰醋酸,97,購自sigma-aldrich,密蘇里州圣路易斯14沉積助劑聚合物:丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨的三元共聚物,購自nalcochemicals,伊利諾伊州內(nèi)珀維爾15防腐劑:peoxelgxl,購自lonzagroup,瑞士巴塞爾16染料:liquitintblueah,購自milliken,南卡羅來納州斯帕坦堡數(shù)據(jù):表vi:成品的外觀特征和粒徑表vii:成品穩(wěn)定性和性能當(dāng)前第1頁12
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