一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂及其制备方法与流程

本发明涉及柔软剂，具体涉及一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着人们生活品质提升，对衣物护理的需求也日益增长。常规柔软剂普遍存在耐洗性能欠佳的问题；而部分添加抗微生物处理（如含银抗菌）的产品，虽然抗菌效果突出，但往往会导致柔软剂的柔软性能下降，产品断裂强度也会随之降低。因此，本发明提供一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂及其制备方法，可在实现高品质柔软效果的同时不损失产品的断裂强度。

技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂及其制备方法，解决了现有的柔软剂难以同时满足织物柔软、耐洗、高断裂强度以及抑菌性能的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本技术提供了一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂，包括以下重量份：

4、端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油182.5-365份、端氨基邻苯二酚嘧啶聚氨酯25-50份、无水异丙醇55-110份以及丁基羟基甲苯0.6-0.12份；

5、其中，所述端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油由以下步骤制备得到：

6、步骤a1：将六亚甲基二异氰酸酯、无水二氯甲烷加入至单口烧瓶中，超声分散20-30min，得到第一溶液；

7、步骤a2：将十二烷基双羟乙基甲基氯化铵、无水二氯甲烷加入至单口烧瓶中，超声分散20-30min，得到第二溶液；

8、步骤a3：将双端羟基聚醚改性硅油、无水二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中，通入氮气，搅拌30-40min，加入二月桂酸二丁基锡搅拌10min，滴加第一溶液，滴加时间控制在30min，在50℃下反应4-5h，滴加第二溶液，控制滴加时间为1.5-2h，在35℃下反应6-7h，旋蒸去除二氯甲烷，冷却至室温，用无水乙醇稀释至固含量为60%，用100目筛网过筛去除杂质，得到端羟基季铵盐型聚醚改性硅油；

9、步骤a4：将端羟基季铵盐型聚醚改性硅油、无水异丙醇加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，通入氮气，搅拌30-40min，加入二月桂酸二丁基锡与三乙烯二胺搅拌5min，滴加二乙二醇二缩水甘油醚，控制滴加时间为30min，在80℃下搅拌反应4h，冷却至45℃真空减压蒸馏去除异丙醇，冷却至室温，得到端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油。

10、作为本发明的一种优选实施方式，步骤a1中所述六亚甲基二异氰酸酯、无水二氯甲烷的用量比为3.4-6.8g：5-10g。

11、作为本发明的一种优选实施方式，步骤a2中所述十二烷基双羟乙基甲基氯化铵、无水二氯甲烷的用量比为5.75-11.5g：10-20g。

12、作为本发明的一种优选实施方式，步骤a3中所述双端羟基聚醚改性硅油、无水二氯甲烷、二月桂酸二丁基锡、第一溶液以及第二溶液的用量比为20-40g：20-40g：0.05-0.1g：8-16g：15-30g。

13、作为本发明的一种优选实施方式，步骤a3中所述双端羟基聚醚改性硅油的型号为sf-8427。

14、作为本发明的一种优选实施方式，步骤a4中所述端羟基季铵盐型聚醚改性硅油、无水异丙醇、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺以及二乙二醇二缩水甘油醚的用量比为125-250g：45-90ml：0.2-0.4g：0.2-0.4g：28-56g。

15、作为本发明的一种优选实施方式，所述端氨基邻苯二酚嘧啶聚氨酯由以下步骤制备得到：

16、步骤b1：将2，4，6-三氨基嘧啶、3，4-二羟基苯甲酸、对甲苯磺酸以及去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的四口烧瓶中，通入氮气，在100℃下搅拌反应8h，冷却至室温，旋蒸浓缩析出固体，加入热水中，过滤，将滤液冷却至4℃，静置过夜，抽滤，将滤渣用冰水洗涤2次，干燥，得到氨基嘧啶基-二羟基苯甲酰胺；

17、步骤b2：将peg-1000加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在120℃、0.1mpa下抽真空干燥1.5h，冷却至80℃，加入异佛尔酮二异氰酸酯/丙二醇甲醚醋酸酯溶液与二月桂酸二丁基锡，在80℃下搅拌反应30min，升温至85℃反应1h，在50℃下加入n-（2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷/n，n-二甲基甲酰胺溶液，滴加时间控制在50min，保温反应20min，加入氨基嘧啶基-二羟基苯甲酰胺/n，n-二甲基甲酰胺溶液，滴加时间控制在40min，保温反应30min，用冰乙酸调节ph至6-6.5，反应15min，在1000-1500r/min下加入去离子水乳化1h，得到端氨基邻苯二酚嘧啶聚氨酯。

18、作为本发明的一种优选实施方式，步骤b1中所述2，4，6-三氨基嘧啶、3，4-二羟基苯甲酸、对甲苯磺酸以及去离子水的用量比为0.1-0.2mol：0.1-0.2mol：0.005-0.01mol：100-200ml。

19、作为本发明的一种优选实施方式，步骤b2中所述peg-1000、异佛尔酮二异氰酸酯/丙二醇甲醚醋酸酯溶液、二月桂酸二丁基锡、n-（2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷/n，n-二甲基甲酰胺溶液、氨基嘧啶基-二羟基苯甲酰胺/n，n-二甲基甲酰胺溶液以及去离子水的用量比为100-200g：200-400ml：0.1-0.2mol：60-120ml：20-40ml：200-400ml。

20、作为本发明的一种优选实施方式，步骤b2中所述异佛尔酮二异氰酸酯/丙二醇甲醚醋酸酯溶液的质量浓度为10%。

21、作为本发明的一种优选实施方式，步骤b2中所述n-（2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷/n，n-二甲基甲酰胺溶液的质量浓度为10%。

22、作为本发明的一种优选实施方式，步骤b2中所述氨基嘧啶基-二羟基苯甲酰胺/n，n-二甲基甲酰胺溶液的质量浓度为15%。

23、第二方面，本技术提供了一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂的制备方法，包括以下步骤：

24、步骤一：按照重量份称取端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油182.5-365份、端氨基邻苯二酚嘧啶聚氨酯25-50份、无水异丙醇55-110份以及丁基羟基甲苯0.6-0.12份，备用；

25、步骤二：将端氨基邻苯二酚嘧啶聚氨酯、端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油、无水异丙醇以及丁基羟基甲苯加入至安装有搅拌器、温度计以及球形冷凝管的四口烧瓶中，通入氮气，在40℃下搅拌30min，在86℃下搅拌反应7.5h，冷却至50℃，高真空减压蒸馏，通氮气吹扫10min，冷却至室温，用100目筛网过筛去除杂质，得到多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂。

26、本发明的有益效果：

27、本发明的一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂及其制备方法，分别合成含有端环氧基与季铵盐离子的聚醚改性硅油、含有端氨基与邻苯二酚嘧啶的聚氨酯，利用两者制备得到多元嵌段有机硅共聚物，所得的柔软剂具备亲水性能，可提升织物柔软度，同时拥有优异的断裂强度与耐洗性，能够有效改善织物的手感与穿着舒适度。

28、制备一种多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂，首先制备端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油，分别将六亚甲基二异氰酸酯与十二烷基双羟乙基甲基氯化铵溶于无水二氯甲烷，形成第一溶液与第二溶液，双端羟基聚醚改性硅油中的羟基与六亚甲基二异氰酸酯中的异氰酸酯基在二月桂酸二丁锡的催化下发生亲核加成反应，生成两端含有异氰酸酯的中间体，异氰酸酯基与十二烷基双羟乙基甲基氯化铵中的羟基继续反应，将羟基引入两端，得到端羟基季铵盐型聚醚改性硅油，二乙二醇二缩水甘油醚中的环氧基与端羟基季铵盐型聚醚改性硅油中的羟基进行开环反应，生成端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油；

29、其次制备端氨基邻苯二酚嘧啶聚氨酯，2，4，6-三氨基嘧啶中的氨基与3，4-二羟基苯甲酸中的羧基进行缩合反应，生成含有酰胺键的氨基嘧啶基-二羟基苯甲酰胺，peg-1000中的羟基与异佛尔酮二异氰酸酯中的异氰酸酯基进行亲核加成反应，以氨基嘧啶基-二羟基苯甲酰胺与n-（2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷为扩链剂，利用氨基与剩余的异氰酸酯基进行反应，合成含有端氨基、邻苯二酚以及嘧啶的聚氨酯；

30、最后，端氨基邻苯二酚嘧啶聚氨酯中的氨基与端环氧基季铵盐型聚醚改性硅油中的环氧基进行开环反应，得到多元嵌段有机硅共聚物亲水柔软剂，季铵盐阳离子基团与细菌细胞膜负电荷静电吸附，破坏膜结构，提高织物的抑菌能力，嵌段结构中聚醚-硅氧烷链段形成柔性网络，季铵盐与邻苯二酚增强纤维-助剂界面结合，提升应力传递效率，增强织物的断裂强度，邻苯二酚基团与纤维表面可形成较强的结合力，在纤维表面形成致密膜结构，增强织物的耐洗性能，嘧啶环作为刚性骨架，与邻苯二酚形成多点氢键锚定，季铵盐提供阳离子亲和力，进一步提高织物的耐洗性能，分子链中的聚醚结构提升植物的亲水能力、硅氧烷链提供润滑性与弹性，使得柔软剂在使用过程中能更好地分布在衣物纤维之间并提供持久的柔软效果。