【技术实现步骤摘要】
本申请涉及有机硅柔软剂的领域，尤其是涉及一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液及其制备方法。
技术介绍
1、有机硅柔软剂是一类能够吸附于纺织品纤维表面并赋予纤维柔软、蓬松、滑爽等性能以改变织物手感的化学物质，在纺织工业中起着重要的作用。随着生活水平的提高，有机硅纺织柔软整理剂自20世纪50年代开始应用以来已发展了四代产品，其中第四代产品称为线性嵌段三元共聚有机硅柔软剂，它集中了前三代产品的优点并很好的避免了前三代产品存在的缺点，代表产品是以美国迈图高新集团公司为代表的dermant、srs和jss，是综合性能优异的新型有机硅柔软剂。
2、为满足市场需求的多样性，有机硅聚合物的分子结构也在不断革新，目前大多数产品都属于线型结构，部分产品对其进行了支链改性。现有文献(刘瑞云.主链聚醚嵌段氨基硅油的合成与应用性能[d].苏州大学,2012)中采用八甲基环四硅氧烷(d4)作为单体、四甲基二氢基二硅氧烷为封头剂，浓硫酸为催化剂，进行平衡共聚反应，制备得到端含氢硅油；再以端含氢硅油与端烯丙基端环氧基聚醚为反应单体，乙二醇单丁醚为溶剂，在氯铂酸的催化下进行硅氢加成反应制得端环氧基聚醚硅油；继续以端环氧聚醚硅油、聚醚胺、n,n,n’,n’-四甲基-1,6-己二胺乙酸盐为反应单体，经过环氧氨化开环反应，最终制得线型主链聚醚嵌段氨基硅油。
3、另一类产品属于交联网络结构，有机硅聚合物可以通过官能度大于2的单体经过聚合反应可得，与线型结构分子不同，交联网络结构在弹性及成膜性能等方面能呈现出更特殊的性能特点。目前，公开号为cn102
4、以上改性有机硅聚合物虽然在结构、手感等方面做了一些提升，但产品在稳定性方面，尤其是耐高温和耐碱性能上仍然存在不足。
技术实现思路
1、为了提升有机硅柔软剂的稳定性和耐高温性能，本申请提供一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液采用如下的技术方案：
3、一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，以总质量100％计，包括以下组分及其含量：
4、网状结构季铵改性硅油20％-40％、常规非离子乳化剂3％-9％、特殊非离子乳化剂0.5％-2.5％、冰乙酸0.1％-0.4％、余量为去离子水；
5、所述网状结构季铵改性硅油由三元季铵盐组合物与双端环氧硅油开环聚合得到，所述三元季铵盐组合物是主链季铵化改性后得到的有机硅单体；
6、所述特殊非离子乳化剂的通式为r1o(c2h4o)t(c3h6o)kqmcooh，所述r1为碳原子数为4-22的烷基，所述t为1-20之间的整数，所述k为0-10之间的整数，所述q为碳原子数为1-6的二价烷基，所述m为0或1。
7、通过采用上述技术方案，由于三元季铵盐组合物是主链季铵化改性后得到的有机硅单体，三元季铵盐组合物中与有机硅主链相连的氨基是季铵化的，再通过双端环氧硅油与三元季铵盐组合物反应形成主链季铵化改性的有机硅聚合物，以有效提升改性有机硅聚合物的耐碱能力，以有效提升改性有机硅聚合物的稳定性。并且，通过双端环氧硅油与三元季铵盐组合物开环聚合制得的聚合物能够形成交联网状结构，以赋予改性有机硅聚合物极佳的成膜性能及优良的弹性手感。
8、上述通式的特殊非离子乳化剂酸性条件下呈非离子型，在碱性条件下呈阴离子型，以使得乳液具有很强的耐碱能力；并且在聚合形成乳胶粒子的相互作用中，上述通式的特殊非离子乳化剂能够提供静电斥力，以使得改性有机硅聚合物形成粒径均一的乳胶粒子，而常规非离子乳化剂能够在粒子周围形成致密的保护膜，因此将特殊非离子乳化剂和常规非离子乳化剂复配使用，能够进一步提高乳液的稳定性以及耐高温能力。
9、综上，通过形成主链季铵化改性的有机硅单体与双端环氧硅油聚合得到的有机硅聚合物，以及上述通式的特殊非离子乳化剂的加入，以及特殊非离子乳化剂与常规非离子乳化剂的复配使用，能够有效提升有机硅聚合物的耐高温性和耐碱性能，以提升有机硅柔软剂的稳定性，并且能够得到的有机硅聚合物具有丰富的交联网状结构，赋予了有机硅柔软剂极佳的成膜性能及优良的手感。
10、可选的，所述网状结构季铵改性硅油的制备方法：
11、将所述三元胺和有机酸加入第一有机溶剂中，升温至50-90℃，保温搅拌0.5-2h，然后降温至40℃以下，制得三元季铵盐组合物；
12、将上述制得的三元季铵盐组合物、第二有机溶剂加入到装有冷凝回流装置的反应容器中，开启搅拌，升温至60-80℃，保温搅拌0.1-1h，将双端环氧硅油缓慢滴加至反应容器中，继续升温至80-120℃，进行环氧开环加成反应8-40h，最后降温至50℃以下生成网状结构季铵改性硅油。
13、通过采用上述技术方案，先采用有机酸对三元胺的主链进行季铵化改性，使得与有机硅主链相连的氨基季铵化，再在上述条件下与双端环氧硅油开环聚合得到网状结构季铵改性硅油。
14、可选的，所述三元胺选自端基为伯氨基的环氧丙烷聚合物中的一种或几种，所述三元胺的分子量为400-5000。
15、可选的，所述有机酸为cnh2n+1cooh中的一种或几种的混合物，其中所述n为0-20之间的整数。
16、可选的，所述三元胺和有机酸的摩尔比为1：(3.0-3.3)。
17、通过采用上述技术方案，按照上述摩尔比投入三元胺和有机酸，能够更加充分地对三元胺中与有机硅主链相连的氨基进行改性季铵化，以更好地提升乳液的耐碱能力。
18、可选的，所述双端环氧硅油的通式为r(ch3)2sio[sio(ch3)2]nsio(ch3)2r，其中r＝—c3h6(c2h4o)p(c3h6o)qch2choch2，所述n为20-200之间的整数，所述p为0-20之间的整数，所述q为0-20之间的整数；所述双端环氧硅油的结构式如下所示：
19、
20、通过采用上述技术方案，上述通式的双端环氧硅油与三元季铵盐组合物开环聚合形成的聚合物，能够具有更加稳定和丰富的交联网状结构，以进一步提升有机硅柔顺剂的稳定性、成膜性能和耐高温性能。
21、可选的，所述三元季铵盐组合物中的氨基与双端环氧硅油中的环氧基的摩尔比为1：(0.95-1.10)。
22、通过采用上述技术方案，当三元季铵盐组合物中的氨基与双端环氧硅油中的环氧基的摩尔比在上述范围值内时，形成的聚合物为全交联型聚合物，而无支化聚合物，使得有机硅柔顺剂的弹性手感以及耐高温能力进一步提升。
23、可选的，所述常规非离子乳化剂为异构十醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混合物。
24、可选的，所述第一有机溶剂和第二有机溶剂均选自异丙醇、丙二醇甲醚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于，以总质量100％计，包括以下组分及其含量：
2.根据权利要求1所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于，所述网状结构季铵改性硅油的制备方法：
3.根据权利要求2所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述三元胺选自端基为伯氨基的环氧丙烷聚合物中的一种或几种，所述三元胺的分子量为400-5000。
4.根据权利要求2所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述有机酸为CnH2n+1COOH中的一种或几种的混合物，其中所述n为0-20之间的整数。
5.根据权利要求2所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述三元胺和有机酸的摩尔比为1：(3.0-3.3)。
6.根据权利要求1所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述双端环氧硅油的通式为R(CH3)2SiO[SiO(CH3)2]nSiO(CH3)2R，其中R＝—C3H6(C2H4O)p(C3H6O)qCH2CHOCH2，所述n为20-200之间的整数，所述
7.根据权利要求1所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述三元季铵盐组合物中的氨基与双端环氧硅油中的环氧基的摩尔比为1：(0.95-1.10)。
8.根据权利要求1所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述常规非离子乳化剂为异构十醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述第一有机溶剂和第二有机溶剂均选自异丙醇、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、一缩二丙二醇中的至少一种。
10.一种如权利要求1-9任一所述的超稳定网状结构季铵改性硅油乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于，以总质量100％计，包括以下组分及其含量：
2.根据权利要求1所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于，所述网状结构季铵改性硅油的制备方法：
3.根据权利要求2所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述三元胺选自端基为伯氨基的环氧丙烷聚合物中的一种或几种，所述三元胺的分子量为400-5000。
4.根据权利要求2所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述有机酸为cnh2n+1cooh中的一种或几种的混合物，其中所述n为0-20之间的整数。
5.根据权利要求2所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述三元胺和有机酸的摩尔比为1：(3.0-3.3)。
6.根据权利要求1所述的一种超稳定网状结构季铵改性硅油乳液，其特征在于：所述双端环氧硅油的通式为r(ch3)2sio[sio(ch3)2]nsio(ch3)2r，其中r...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈建亮，张桃勇，沈涛，魏志伟，吴铁均，
申请(专利权)人：绍兴海成化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。