[发明专利]一种季铵盐改性有机硅及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种季铵盐改性有机硅及其制备方法和应用，所述季铵盐改性有机硅的制备方法为：将双端含氢硅油和烯丙基端环氧基聚醚混合，反应得到双端环氧硅油；使双端环氧硅油和季铵盐进行反应，得到季铵盐改性有机硅；所述季铵盐由醇胺与酸反应得到。本发明的季铵盐改性有机硅在用于织物处理后，可对织物的柔软性和亲水性进行很好的平衡，使织物同时具有优异的亲水性和柔软性。

技术领域

本发明属于织物整理剂技术领域，尤其涉及一种季铵盐改性有机硅及其制备方法和应用。

背景技术

氨基有机硅整理剂是纺织工业上大量使用的助剂，氨基有机硅整理剂中的氨基在织物表面上的定向排列虽然能够有效改善织物的柔软性能，但是有机硅链段上的甲基因其具有伞状排布阻碍了水分子的传递，从而使织物展现出强疏水性，影响它在吸汗透气性要求颇高的纺织品上的应用。目前，为了解决氨基有机硅整理的织物不亲水这一问题，现有的技术手段主要是在氨基有机硅的基础上，通过侧链接枝或者是主链嵌段的方式引入聚醚基团进行亲水改性，如式1(侧链接枝)和式2(主链嵌段)所示。聚醚基团能够在织物表面进行包覆，赋予织物具有较好的吸湿性、透气性和易去污性。

在各种引入聚醚进行亲水改性的方法中，三元嵌段共聚是近年来较为主流的改性手段。在硅氧烷主链上无规则地接入聚醚链段和含氨基链段，形成-[A-B]_n-型共聚物，分子量成正态分布。与传统的侧链改性相比，大分子的主链聚醚提供亲水性能的同时不会对氨基产生遮蔽和包裹的负面效果，使氨基能够很好地赋予整理织物柔软、平滑和弹性。同时，通过对氨基进行季铵化处理可使织物具有较好的白度、耐洗性和一定的亲水性。代表性产品如浙江传化公司2016年新推出的Tran Soft 4917，拥有较好的柔软性、白度、亲水性和耐洗性。又或者是对侧链和主链链段同时进行改性。如CN111088702A用四甲基二氢基二硅氧烷(含氢双封头)、八甲基环四硅氧烷(D₄)、四甲基环四氧硅烷(D₄-H)以及烯丙基缩水甘油醚和聚醚胺合成改性有机硅柔软剂，但该柔软剂的亲水改善效果较为有限。

主链嵌段聚合改性方法由于其聚醚链段和氨基链段交替接入，聚醚部分过多堆积在织物表面影响其柔软性，聚醚部分过少难以达到亲水要求，只通过调控原料的分子量和原料之间的比例，很难做到整理后织物亲水和柔软的平衡，兼顾其舒适手感和实际体验。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的问题之一，提供一种季铵盐改性有机硅，对织物进行处理后能同时改善亲水性和柔软性能。

同时，本发明还提供一种季铵盐改性有机硅的制备方法和应用。

本发明采取的技术方案如下：

本发明的第一方面是提供一种季铵盐改性有机硅，具有如下结构式：

其中，m＝10～20，n＝25～130，R₁、R₂和R₃独立地选自H、C链数≤5的带有OH的官能团或C链数≤5的烷基，且R₁、R₂和R₃至少有一个是带有OH的官能团，X^-为盐酸根离子或羧酸根离子。

优选地，所述R₁和R₂独立地选自C≤5的带有OH的官能团，R₃选自H或C链数≤5的烷基。

优选地，所述R₁、R₂独立为-CH₂CH₂OH，所述R₃为-CH₃。

优选地，所述R₁、R₂和R₃独立为-CH₂CH₂OH。