一种有机硅聚合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种有机硅聚合物及其应用。该有机硅聚合物包括含硅单体I

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅聚合物及其应用


[0001]本专利技术涉及一种有机硅聚合物、包含该聚合物的处理剂及其应用，其可以用于多种物品的表面处理，如纤维织物、皮革、无纺布、石棉、毛皮、混凝土、天然石材、纸制品或塑料，并赋予物品表面斥油斥水的功能。
技术背景
[0002]近年来，由于国际社会对多氟烷基化合物(PFAS)的关注度越来越高，PFAS被认为是高度稳定而不易降解，美国环保署EPA发表了相关的报告：“preliminary risk assessment of the development toxicity associated with exposure of perfluorooctanoic acid and its salts(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoara.pdf)提示了对于PFAS物质相关环境负荷的担忧，与此同时，美国环保署发表了关于调聚物通过分解或代谢可能会生成PFAS,Federal Register(FR Vol68,No.73/April 16,2003[FRL
‑
2303
‑
8],http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoar.pdf).EPA Environmental News For Release:Monday April 14,2003EPA intensifies scientific investigation of a chemical processing aid(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf)，相关的调聚物产品被广泛应用于织物整理，纸张，皮革，消防泡沫及护理制品等。而含氟的处理剂被认为是PFAS的来源之一。
[0003]鉴于以上情况，提出了一些新型的非氟化合物来替代现有的含氟整理剂。CN107849187A提出一种采用丙烯酸酯与氯乙烯等单体进行共聚，所形成的聚合物对纺织品进行整理，具有很好的斥水的效果。CN110114435A则提出一种采用丙烯酯的共聚物，再与蜡乳液等复合，对纺织进行整理，具有很好的斥水的效果。CN105377935B则采用一种聚氨酯水性分散体，对纺织品进行整理，具有很好的斥水的效果。但这些聚合物的斥油效果不佳。
[0004]CN103975107B提出采用阻隔涂层的解决方案，该专利主要是采用乳液聚合的方式，以淀粉加乳化剂的方式生产出一种聚合物乳液，再通过涂布的方式涂到纸张上。这种方式虽然也能阻隔油脂，但会带来两个问题，一是涂布量大才能有防油效果，二是仅适用于有涂布设备的造纸机，无法在一般的造纸机上直接完成，工艺适用性不强，成本也较高。CN112513370提出了一种采用长链丙烯酸酯共聚物来实现纸张的处理，从而实现斥油斥水的效果，但这种方式发现对温度高于80℃的热油阻隔效果较差。因此，本领域需要开发一种斥油效果改善的处理剂。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种有机硅聚合物和包含该聚合物的处理剂，它可以对多种物品进行处理，从而赋予物品表面斥油斥水的性能。
[0006]在第一方面，本申请提供一种有机硅聚合物，其包括单体I产生的重复单元和单体II产生的重复单元，单体I包括硅单体I
‑
1和可选单体硅单体I
‑
2，
[0007]a)所述硅单体I
‑
1的结构通式如式I
‑
1所示：
[0008]CH2＝C(R1)
‑
X
‑
B
‑
Z
l
ꢀꢀꢀ
I
‑1[0009]式I
‑
1中，R1选自氢原子或者C1‑
C
20
的烷基；B为C1‑
C
20
的亚烷基；
[0010]X选自X
‑
1和X
‑
2所示基团，
[0011]‑
C(O)
‑
O
‑
[0012]X
‑1[0013]‑
C(O)
‑
N(R2)
‑
[0014]X
‑2[0015]R2选自氢原子或者C1‑
C
20
的烷基。
[0016]Z1选自下列所示结构：
[0017][0018]Z1中，R4各自独立为C1‑
C
20
的烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，或者R5‑
O
‑
R6‑
基团，R5为C1‑
C
10
的烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，R6为C1‑
C
10
的亚烷基，1≤a≤200；
[0019]Y1和Y2相同或者不同，各自独立选自C1‑
C
20
的烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基和式(I)的结构，条件是当a为1时，Y1和/或Y2是式(I)的结构，当a大于1且≤200时，至少一个Y1是式(I)的结构和/或至少一个Y2是式(I)的结构：
[0020][0021]R7各自独立为C1‑
C
20
的烷基或者C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基；R8各自独立为C1‑
C
20
的烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基或者R9‑
O
‑
R
10
‑
基团，其中R9为C1‑
C
10
的烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，R
10
为C1‑
C
10
的亚烷基，0≤b≤200；
[0022]所述硅单体I
‑
2的结构通式如式I
‑
2所示：
[0023]CH2＝C(R
l
)
‑
X
‑
B
‑
Z2ꢀꢀꢀ
I
‑2[0024]式I
‑
2中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
‑
C(O)
‑
N(R2)
‑
X
‑
2R2选自氢原子或者C1‑
C
20
的烷基；Z2选自下列所示结构，Z2中，R3各自独立为C1‑
C
20
的烷基或C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，R4各自独立为C1‑
C
20
的烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基或者R5‑
O
‑
R6‑
基团，R5为C1‑
C
10
的烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，R6为C1‑
C
10
的亚烷基，1≤a≤200；b)单体II的结构通式如式II所示：CH2＝C(R1)
‑
C(O)
‑
NR2‑
B
‑
N(R3R4)
ꢀꢀꢀꢀ
II其中，R1和R2各自独立选自氢原子或者C1‑
C
20
烷基；B为C1‑
C
20
的亚烷基；R3和R4各自独立为氢原子，C1‑
C
18
的烷基，羟乙基或苄基，或者R3和R4结合并与氮原子一起形成吗啉代基、哌啶子基或吡咯烷基。2.如权利要求1所述的有机硅聚合物，其特征在于：还包括单体III产生的重复单元，单体III的结构通式如式III所示：CH2＝C(R1)
‑
G
‑
(R2O)
q
‑
R3ꢀꢀꢀ
III式III中，R1表示氢原子或甲基，R2各自独立为C1‑
C6的亚烷基，优选为C2‑
C4的亚烷基，q为1
‑
50的整数，优选为1
‑
20的整数；R3表示氢原子或C1‑
C
20
的烷基，优选氢原子或C1‑
C
10
的烷基，更优选氢原子，C1‑
C3的烷基；其中，G选自G
‑
1和G
‑
2所示基团，
‑
C(O)
‑
O
‑
(CH2)
n
‑
G
‑1‑
C(O)
‑
N(R4)
‑
(CH2)
n
‑
G
‑
2R4表示氢原子或甲基，n为0
‑
10的整数，优选为0
‑
5的整数。3.如权利要求1或2所述的有机硅聚合物，其特征在于：以质量百分比计，硅单体I
‑
1产生的重复单元在硅单体I
‑
1产生的重复单元与硅单体I
‑
2产生的重复单元的总量中所占的比例为1％至100％，5％至100％，10％至100％或50％至100％。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的有机硅聚合物，其特征在于：单体I
‑
1和单体I
‑
2产生的重复单元在聚合物中的质量含量为30
‑
90％，优选为40
‑
85％，更优选为50
‑
80％；和/或单体II产生的重复单元在共聚物中的质量含量为5
‑
65％，优选为10
‑
50％，更优选为15
‑
45％；和/或单体III产生的重复单元在共聚物中的质量含量为1
‑
30％，优选为3
‑
15％，更优选为5
‑
10％。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的有机硅聚合物，其特征在于，
硅单体I
‑
1和I
‑
2中，R1选自氢原子或者甲基，B为C1‑
C
10
的亚烷基，优选地B为C1‑
C6的亚烷基；硅单体I
‑
1和I
‑
2中，X中，R2选自氢原子或者甲基；硅单体I
‑
1中，Z1中，R4各自独立为C1‑
C
10
的烷基，C6‑
C
10
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，或者R5‑
O
‑
R6‑
基团，R5为C1‑
C
10
的烷基、C6‑
C
10
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，R6为C1‑
C
10
的亚烷基，1≤a≤80；R7各自独立为C1‑
C
10
的烷基，C6‑
C
10
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基；R8各自独立为C1‑
C
10
的烷基、C6‑
C
10
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基，或者R9‑
O
‑
R
10
‑
基团，其中R9为C1‑
C
10
的烷基、C6‑
C
10
的芳基、C7‑
C
12
的芳烷基或C7‑
C
12
的烷芳基,R
10
为C1‑
C
10
的亚烷基，0≤b≤80；硅单体I
‑
2中，Z2中，R3各自独立为C1‑
C
10
的烷基，C6‑
C<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋凌飞，孔祥晶，
申请(专利权)人：北京马普新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：