[发明专利]一种有机硅改性聚氨酯增色提升剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机硅改性聚氨酯增色提升剂，尤其涉及一种乳液中含有聚醚、异氰酸酯及硅氧烷结构单元的水性聚氨酯增色提升剂。该增色提升剂与传统的固色剂相比，更安全、更环保，使织物具备更牢的染色牢度和较软的手感。 

背景技术

固色剂能够直接作为整理剂、或添加到其他助剂中，有效地提高纺织物在染色处理后的色牢度，因此是解决在纺织染色生产过程中出现的色牢度问题等必不可少的助剂之一。 

在固色剂问世伊始，一直沿用双氰胺与甲醛缩合的双氰胺类固色剂Y作为直接染料、酸性染料染棉和丝绸的固色剂，但是由于固色剂Y在整理后具有很高的游离甲醛含量(＞200mg/kg)，用其固色处理之后会导致皮肤发炎，甚至发生溃疡，因而引起人们的重视，如今已经严格限制使用。 

环保型无醛固色剂的问世解决了此类污染问题。此类产品对棉、涤棉的活性、直接染料染色的色牢度有明显的效果，但是对特深织物以及丝绸、锦纶、尼龙等酸性染料染色后效果不佳。 

直接染料、酸性染料和活性染料因含有亲水性基团，遇水时会降低染料和纤维素纤维间的亲和力。采用阳离子化合物作固色剂，可与纤维与染料结成不溶性盐，这样可以防止染料因离子化而从织物上脱落及水解，从而提高色牢度。也可以把水溶性染料看做是一种阴离子活性的胶体电介质，遇水发生离解作用，生成高分子量的阴离子，它可与阳离子表面活性剂在 纤维上进行离子交换，生成微溶或不溶于水的盐类： 

D-SO₃^-·Na⁺+(F-NH₃)⁺·Cl^-→D-SO₃^-·NH₃⁺+NaCl 

如果设计固色剂为高聚物，受热处理后可以使其在织物表面成膜，覆盖住易脱落的染料；同时还可以根据棉纤维的结构特点设计固色剂为含有活性基团或交联结构的聚合物，使固色剂连同染料牢牢地吸附在织物表面；从而有效地提高各方面的染色牢度指标。 

因此，现有技术有待于完善和发展。 

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种有机硅改性聚氨酯增色提升剂的制备方法，以得到一种无醛环保、同时又能提高染料的染色牢度，改善织物性能的增色提升剂。 

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下： 

一种有机硅改性聚氨酯增色提升剂，其为固含量20％～45％、粘度范围800～30000cp的水性乳液；构成乳液的有机硅改性聚氨酯中，含有聚醚、二异氰酸酯及硅氧烷结构单元，所述二异氰酸酯结构与聚醚结构的摩尔比为2～4∶1；所述二异氰酸酯结构与硅氧烷结构的摩尔比为5～25∶1。 

所述有机硅改性聚氨酯增色提升剂的制备方法，其包括以下步骤： 

a、将二种或二种以上分子量为1000至2000的聚醚类化合物共混，加入过量二异氰酸酯类化合物，使异氰酸根与羟基的摩尔比为2～4∶1，反应生成端基为-NCO的预聚体； 

b、以步骤a中所述二异氰酸酯类化合物加入重量的5％～25％添加硅氧烷偶联剂进行有机硅改性； 

c、以步骤a、b中加料总重量的8％～10％加入亲水性扩链剂进行扩链反应； 

d、测量剩余的异氰酸根，按照测量值的等摩尔量加入封端剂，进行封端反应； 

e、加入与扩链剂等摩尔的环氧氯丙烷进行季铵化； 

所述步骤a-e在无水环境中进行； 

f、用有机酸调节pH值至6～7，加入去离子水进行乳化得到乳液。 

所述的制备方法，其中，所述步骤a-e还在氮气保护下进行。也可以在其他惰性气体，如氩气的保护下进行。 

所述的制备方法，其中，所述聚醚类化合物为聚乙二醇和聚丙二醇的共混物，优选聚乙二醇和聚丙二醇的重量比为1∶20～20∶1，尤其优选其重量比为1∶1～20∶1。但不限于这2种，还可以使用例如聚丁二醇、乙二醇丙二醇共聚物等。也可以根据需要使用聚醚三元醇等多元醇醚。 

所述的制备方法，其中，所述二异氰酸酯类化合物为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。 

所述的制备方法，其中，所述硅氧烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，也可以是其他带氨基或环氧基的硅氧烷偶联剂。