[发明专利]一种聚铵改性聚醚硅油及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种聚铵改性聚醚硅油及其制备方法，所述聚铵改性聚醚硅油结构通式如下：其制备方法是采用不同分子量的端含氢硅油和不同分子量的环氧封端烯丙基聚醚为原料，首先制得环氧聚醚硅油；然后与小分子二胺进一步反应制得聚铵改性聚醚硅油。本发明所制备的聚铵改性聚醚硅油通过调控端氢硅油、环氧封端烯丙基聚醚和二胺化合物的聚合度，从而有效提高了聚铵改性聚醚硅油用于棉织物整理的的耐洗性、柔软性、吸水性及抗黄变能力。

技术领域

本发明属于化工材料领域，具体涉及一种聚铵改性聚醚硅油及其制备方法和用途。

背景技术

聚醚硅油是利用聚醚改性聚二甲基硅氧烷的一类物质，可用于喷发胶、免洗护发产品、护肤乳液、剃须膏、洗发香波、硅油乳化剂中，在聚二甲基硅氧烷结构中引入聚醚基能使被整理纤维或织物的吸湿性、抗静电性、易去污性增加，因此聚醚硅油多用在化妆品、洗发用品中。但聚醚硅油自交联成膜能力较弱，且与纤维的结合能力均较弱，柔韧性和手感较差，限制了聚醚硅油的应用。因此，环氧聚醚硅油的再改性亟不可待。随着技术发展，有环氧基、醇羟基、巯基、羧基、磷酸酯基、氨基或氟烃基改性的环氧聚醚硅油，这些基团赋予硅油新的性能，成为新一代有机硅柔软剂。

专利文献US5807956首创性地公开了一种直链(AB)_nA型嵌段聚醚氨基硅油制备方法，即双环氧封端的聚二甲基硅氧烷和伯胺或仲胺在一定溶剂条件下反应合成直链型聚醚氨基硅油。聚醚结构可选择性地通过在环氧硅油或胺中引入，例如，传统的端环氧硅油和聚醚胺反应；或烷基化反应合成的环氧聚醚硅油和传统小分子二胺反应，小分子二胺可选自四甲基己二胺、1,6-己二胺，哌嗪等，最终，氨基以仲胺或叔胺形式在结构中存在。相比传统氨基硅油，其在织物柔软性、亲水性、去污整理、护发干湿梳性等方面性能表现更优异。但该专利未披露季铵改性的环氧聚醚硅油，最终产品结构中不包含季铵离子，因此在织物后整理时耐洗性和吸水性一般。

专利文献US6475568B1该专利披露了双环氧封端聚硅氧烷、双环氧封端聚醚及作为扩链剂的伯胺反应合成含叔胺的直链非(AB)_nA型聚醚改性氨基硅油，相比(AB)_nA型聚醚改性氨基硅油，通过该方式得到的化合物在织物整理时柔软性和润湿性更高。同样该专利未披露季铵改性的环氧聚醚硅油，最终产品结构中不包含季铵离子，因此在织物后整理时耐洗性和吸水性一般。

专利文献CN1735648A和CN1735728A公开了一种线性聚氨基和或聚铵聚硅氧烷共聚物，该专利描述了双环氧封端的聚二甲基硅氧烷、二胺化合物或二胺和伯胺仲胺的混合物、另一种能和胺化合物中的氨基反应的双官能团有机化合物在溶剂及有(无)机酸存在的条件下反应合成线性聚氨基和/或聚铵聚硅氧烷共聚物的工艺路线；其中，另一种双官能团有机化合物可以是表氯醇、双氯烷基酯、双环氧化合物或双丙烯酸酯。

专利文献CN101273082A和CN101273082B公开了一种聚铵-聚硅氧烷共聚物，该专利在CN1735648A技术路线基础上，通过在直链型聚铵-聚硅氧烷嵌段共聚物结构的侧链引入高密度季铵基团，从而提供用于护肤/护发、织物/纤维整理等领域独特的调理、柔软、上光、抗菌、抗静电等性能。但是，上述4个专利所描述的共聚物制备方法较复杂，原料难得且价格昂贵。

专利文献CN102037180B公开了一种聚氨基-和/或聚铵-聚硅氧烷-共聚物化合物及其用途，该专利披露了直链型聚氨-聚铵-聚硅氧烷共聚物的合成工艺及其乳状液在纤维材料表面整理方法。为了获得纤维整理时优异的耐洗性、亲水性同时不牺牲柔软性和手感，该专利所制备的共聚物为两种物质的混合物，虽然制备方法简便，但同一反应中生成两种物质，对于反应物的投入量难以控制在合适范围。另外，在此专利中发明人仅对聚氨基、聚铵和聚硅氧烷的聚合度进行了概括性的限定，没有对聚氨、聚铵、聚硅氧烷三者的聚合度以及三者之间的比例做出具体限定。

发明内容