[发明专利]一种用于涤纶和锦纶织物的有机硅拒水剂、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于涤纶和锦纶织物的有机硅拒水剂、制备方法及其应用。以长碳链丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基含氢硅油为原料，氯铂酸为催化剂，合成中间产物，再与长碳链烷基氯反应，得到有机硅拒水剂。由于聚甲基硅氧烷链段具有良好的拒水性能，长碳链烷基分子链段的引入进一步提高了有机硅拒水剂的拒水性能；同时，利用有机硅拒水剂分子结构中含有酰胺基和酯基的分子链段，根据结构相似相亲原理，在高温焙烘条件下，含酰胺基的分子链段可以和锦纶的分子链段、含酯基的分子链段可以和涤纶的分子链段形成共晶，使得整理后的涤纶和锦纶织物具有较好的耐久性拒水效果，且整理后的涤纶和锦纶织物不含氟元素，符合当前环保法规的要求。

技术领域

本发明涉及纺织印染助剂合成技术领域，具体涉及一种用于涤纶和锦纶织物的有机硅拒水剂及其制备方法。

背景技术

含八碳氟的有机氟类拒水剂虽然具有优异的拒水性能，但含有全氟辛酸(PFOA)或全氟辛烷磺酸盐(PFOS)，很难降解，具有高生物累积性和毒性，现在已经被限制使用。据此，纺织品拒水整理已采用六碳氟拒水剂代替八碳氟拒水剂。相对八碳氟拒水剂来说，六碳氟拒水剂不含PFOS或PFOA，但拒水效果稍差且碳氟链因为进一步难以降解，终究也会被人类禁用。因此，无氟拒水剂的开发具有非常重要的意义。目前，无氟拒水剂中最有代表性的一类是有机硅类化合物，该类型的拒水剂可在纤维表面形成具有低表面张力的疏水层，赋予织物良好的拒水性能和柔软的手感；同时，其生物相容性较好，原料价格较低，受到研究者和使用者的广泛关注。但是，这类有机硅拒水剂分子与纤维之间依靠分子间的范德华力及氢键结合，整理后织物拒水性能的耐水洗牢度较差，虽然可通过加入交联剂来提高有机硅拒水剂与纤维的结合牢度，但会引起织物手感、透气与透湿性能等下降。

发明内容

本发明针对现有有机硅拒水剂存在的不足，提供一种用于涤纶和锦纶织物的有机硅拒水剂、制备方法及其应用，整理后的涤纶和锦纶织物具有较好的耐久性拒水效果和良好的服用性能，且不含氟元素，符合绿色环保要求。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种用于涤纶和锦纶织物的有机硅拒水剂，它的结构通式为：

，

其中，125≤a≤132；11≤b₁≤13；8≤b₂≤10；m，n = 12、14、16、18 ，m与n相同或不同。

本发明技术方案还提供一种用于涤纶和锦纶织物的有机硅拒水剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量份数计，将100份甲基含氢硅油、占反应单体总质量0.5～1%的阻聚剂、占甲基含氢硅油质量0.5～0.6%的氯铂酸溶液、占反应单体总质量0.8～1.0倍的乙二醇单丁醚加入到带有搅拌器、滴液装置和冷凝回流装置的反应容器中；

将8～9份丙烯酰胺溶解于占反应单体总质量0.6～0.8倍的乙二醇单丁醚中，制备丙烯酰胺溶液，在滴液装置中加入丙烯酰胺溶液和19～33份长碳链丙烯酸酯，混合均匀；

开通冷凝装置及搅拌器，通氮气5～10min后，加热升高温度到80～85℃时，打开滴液装置，滴加丙烯酰胺溶液和长碳链丙烯酸酯，在1～1.5h内滴加完毕；加热升温至100～105℃，保温反应4～5h；温度升高至150～155℃，减压蒸馏脱除溶剂，得到中间产物；

（2）按质量份数计，将127～143份中间产物、22～37份长碳链烷基氯、丙酮加入到装有搅拌器、洗气装置的反应容器中，开启搅拌器，温度升高到40～45℃，通入氮气吹出反应放出的HCl气体，反应30～60min后，再将温度升高至50～55℃，减压脱除溶剂，所得产物即为有机硅拒水剂。

本发明所述的长碳链丙烯酸酯为丙烯酸十二酯，丙烯酸十四酯，丙烯酸十六酯和丙烯酸十八酯中的一种。

所述的甲基含氢硅油中氢的质量分数为0.18～0.24%，所述的氢为Si-H中的H。