[发明专利]一种含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物及其制备方法，将端环氧基的聚硅氧烷与含三级胺基团的化合物反应，得到含季铵化结构的硅油，然后加入二异氰酸酯和含与异氰酸酯反应活性基团的聚醚进行逐步聚合反应，得到含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物。本发明的含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物，相比原有技术中聚醚改性聚硅氧烷，由于主链中含有季铵化结构，不仅大大提高共聚物的亲水性，而且可以赋予织物柔软、吸湿抗静电及抗菌等功能，可有效改善现有氨基硅类整理，最重要的是无需外加比如硫酸二甲酯等剧毒的季铵化试剂，即可获得含季铵化结构的聚氨酯改性有机硅共聚物，工艺较为简单，操作条件易于控制。

技术领域

本发明属于纺织品整理剂的领域，具体涉及一种含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物及其制备方法。

背景技术

聚二甲基硅氧烷是一种性能非常优越的织物柔软剂，由于其良好的分子柔顺性和丰富的甲基含量，可以使得在纤维表面形成甲基覆盖层，从而降低纤维之间的动静摩擦系数，达到很好的柔软效果。但由于它没有牢固的与纤维形成结合力，只是通过数量有限的范德华力和氢键与纤维结合，同时，由于分子内没有可交联的基团所以无法单独在纤维表面成膜，牢度较差。为了解决这些问题，人们开发出了许多改良的有机硅产品，其中以氨基硅油为代表，由于氨基的存在，在弱酸性条件下，氨基可以阳离子化，产生可以与纤维上负电荷基团形成静电引力结合的较为牢固的键合，牢度由于普通硅油，并且由于这种静电引力的作用，使得有更多的甲基可以外部，故此类产品有超级柔软的效果，是目前市场上柔软性能最好的有机硅产品。但是氨基硅也有它的缺点，由于氨基中的氮原子电子云密度较高，所以容易与吸收光电子发生光化学反应，从而产生所谓的黄变现象，并且氨基硅油还有不易乳化，容易破乳在织物上形成油斑等亲水性差的缺点。目前比较先进的产品是三元共聚有机硅，即通过嵌段共聚在有机硅产品中嵌入亲水性好的氨基聚醚链段，利用氨基的隐性阳离子特性和聚醚的亲水性解决上述问题。但是其合成的工序比较复杂，关键的原料依赖进口，特别是在硅氢和烯丙基缩水甘油醚加成过程中不能100％转化，导致市场上的嵌段硅油质量不稳定，成本高，同时可选择的端氨基聚醚种类有限，对于分子量较大的端氨基聚醚需要的溶剂大，导致应用过程中无法体现出氨基硅油的效果。

聚氨酯改性有机硅，能够结合聚氨酯和有机硅的优点，克服了单一品种的高分子物的缺点，在保留有机硅柔软剂良好柔软性的同时具有聚氨酯的优异性能。专利CN20160826047.2公开了一种手感优异的有机硅-聚氨酯共聚物织物柔软剂的制备方法。虽然保留了氨基硅油的柔软性，回弹性，而且具有一定的亲水性，鲜艳度和白度，但是其爽滑和亲水性仍满足不了市场的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物的制备方法，从而进一步提高聚氨酯改性有机硅共聚物的亲水与爽滑性能。

本发明的再一目的在于提供上述制备方法所得的含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

首先，将端环氧基的聚硅氧烷与含三级胺基团的化合物反应，然后加入二异氰酸酯，聚醚多元醇或者聚醚胺进行逐步聚合反应，得到含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物。

所述的含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物的制备方法，具体步骤如下：

1)在装有搅拌器，温度计，回流冷凝管以及氮气吹入管的四口反应装置中加入100份端环氧基的聚硅氧烷，再加入含三级胺化合物和中和剂混合物，于60-100℃搅拌反应3-8小时，得到含季铵盐的聚硅氧烷；

其中，

步骤(1)中，所述的端环氧基的聚硅氧烷具有如下式(Ⅰ)所示结构通式：

其中，式(Ⅰ)中，n为25～400的自然数；

步骤(1)中，所述的含三级胺化合物具有如下(II)所示结构通式：