[发明专利]有机硅拒水剂及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种有机硅拒水剂，每升整理剂中含有以下重量的组分：自交联有机硅整理剂25～80g，有机硅交联剂7～20g，碱0.01～0.1g，其余为去离子水。本发明的有机硅拒水剂主要用于棉、涤纶、尼龙及其混纺织物印染后整理中的耐久拒水整理，同时赋予织物良好的回弹性和丰满的手感；由于有机硅整理剂中不含氟和溶剂，对人体及环境都没有危害，且在储存和运输过程性能保持稳定，是一种绿色环保的拒水剂，因而本发明的有机硅整理剂在工业上特别是纺织品拒水整理方面具有广泛的应用价值和前景。

技术领域

本发明涉及有机硅整理剂的制备应用领域，具体涉及一种有机硅拒水剂及其制备和应用。

背景技术

织物在化学加工过程中，其亲水性是至关重要的一项性能，织物在服用的过程中，亲水性也是穿着舒适性一项不可缺少的重要指标之一。但是在某些使用情况下，如雨天、垂钓、野外和水上作业等人员的外衣，则希望织物应具有良好的拒水性。纺织品的拒水加工也是纺织化学加工者长期以来致力于研发的重要课题之一。随着人们生活水平的提高，人们对野外用包、冲锋衣和帐篷等拒水织物制品的需求越来越大。拒水(疏水)是具有疏水基团的化合物沉积在纤维表面，或疏水基与反应性基并存的化合物与纤维表面反应，使织物仍保留微细孔隙的处理产品，即仅仅降低织物表面(自由)能的产品。

目前织物用的拒水剂主要分为三大类：反应性脂肪族化合物、有机硅化合物和有机氟化合物。反应性脂肪族化合物由于整理后拒水效果一般，而且手感差，因而在服用织物上受到限制。市场上目前使用的有机氟拒水整理剂大多是以全氟辛基磺酞基化合物(PFOS)或其它含8个碳甚至更长碳链的全氟烷基化合物为原料的有机氟化合物，但是PFOS对环境和人体有严重危害，美国环境保护署和欧盟委员会先后发布了关于PFOS限制销售和使用的法定，PFOS将于2015年被清除出出局。2005年以后，欧洲和日本一些企业纷纷以C6代替C8，推出不含PFOS和PFOA的新产品，但是目前C6拒水效果一般，耐久性欠佳，而且价格偏贵。有机硅拒水剂因为具有良好的拒水性能、透气性及耐洗性，而其本身又是良好的柔软剂，手感丰满柔软，整理的织物增重达到1％～2％就可获得良好的耐久性拒水效果，所以目前此类拒水剂用途广泛，被纺织行业所青睐。传统的有机硅拒水剂是在有机金属类催化剂和高温的作用下，使硅氧主链发生极化，极性部分与纤维上极性基团依靠静电引力结合，极性基团与纤维结合的同时，非极性疏水的烃类基团定向旋转，连续整齐地排列在纤维的最外层，从而达到拒水效果的。但由于此类有机硅拒水剂与纤维之间的结合是分子间作用力，耐洗性较差。聚二甲基硅油(PDMS)的氯化物在氢氧化钠中能够水解，产生交联反应，同时与纤维以共价键结合，对提高整理纺织品的耐洗性有一定作用，但聚二甲基硅油(PDMS)的氯化物的稳定性较差，在实际应用中受到很大限制。而聚二甲基硅油(PDMS)本身无活性基团，只能在高温(250℃～300℃)下通过甲基氧化才能交联，并且与织物的粘结性差，一般不宜单独作为织物的拒水整理剂。聚甲基含氢硅油(PMS)中的硅氢键具有较大的活性，在催化剂作用下，易发生水解反应，水解形成的Si-OH键可自身脱水缩合、交联成弹性膜，或与纤维素上的羟基反应形成醚键，在纤维表面形成一层高度交联的聚硅氧烷薄膜，由此获得良好的拒水性，成为有机硅拒水剂的主体。但聚甲基含氢硅油(PMS)具有两方面的缺陷，其一，它在纤维表面形成的薄膜呈脆性，使织物产生粗糙的手感，因此也不能单独使用，而必须与聚二甲基硅油(PDMS)或者α,ω-二羟基二甲基硅油(羟基硅油)混合应用，据道康宁早期专利介绍PMS/PDMS的最佳混合比例为40/60-60/40；其二，它在储存和运输过程中容易释放出氢气，因而具有一定的危险性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机硅拒水剂及其制备和应用。该有机硅拒水剂主要用于棉、涤纶、尼龙及其混纺织物印染后整理中的耐久拒水整理，同时赋予织物良好的回弹性和丰满的手感；由于有机硅整理剂中不含氟和溶剂，对人体及环境都没有危害，且在储存和运输过程性能保持稳定，是一种绿色环保的拒水剂，因而本发明的有机硅拒水剂在工业上特别是纺织品拒水整理方面具有广泛的应用价值和前景。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：