一種梳狀結(jié)構聚硅氧烷亞麻柔軟整理劑的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種梳狀結(jié)構聚硅氧烷亞麻柔軟整理劑的合成方法，尤其涉及一種羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷的合成方法，屬于亞麻柔軟整理劑合成【技術領域】。本方法采用聚甲基氫硅氧烷、丙烯晴、一烯丙基胺為原料，其來源廣泛，價格適中，加成反應充分，產(chǎn)物分離純化易行，得到的羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷得率高，由于該物質(zhì)做為亞麻柔軟整理劑是結(jié)構穩(wěn)定的化合物中的一種，它們耐生物老化性好，與動物機體無排異現(xiàn)象，對環(huán)境不產(chǎn)生有害影響，綠色環(huán)保，其次利用硅氫加成反應，反應路線簡潔，轉(zhuǎn)化率較高。
【專利說明】一種梳狀結(jié)構聚硅氧烷亞麻柔軟整理劑的合成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種梳狀結(jié)構聚硅氧烷亞麻柔軟整理劑的合成方法，尤其涉及一種羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷的合成方法，屬于亞麻柔軟整理劑合成【技術領域】。
【背景技術】
[0002]引入硅油主鏈上的羧烴基具有反應性，利用羧烴基的吸附性和反應性，羧烴基硅油在織物柔軟整理劑、拋光劑、磁帶潤滑劑及脫膜劑，藥物緩釋材料，個人保護用品，皮革防水劑方面獲得成功的應用。氨烴基硅油除保留了二甲基硅油固有的疏水性及脫模性外，氨烴基的存在還賦予其反應性、吸附性、潤滑性及柔軟性等，因而在織物柔軟整理劑、涂料添加劑、個人保護用品及樹脂改性劑等方面獲得廣泛的應用。羧基接枝改性聚硅氧烷和氨基接枝改性聚硅氧烷對亞麻織物的整理效果都有各自的優(yōu)點，而羧基和氨基共同接枝改性的聚硅氧烷因其在結(jié)構上賦予聚硅氧烷鏈樹枝狀的梳狀結(jié)構，可以增加改性硅氧烷與織物的反應活性，對亞麻織物的整理效果將會更加突出，增強有機硅整理劑對亞麻織物的長效整理效果。目前，國內(nèi)外對聚硅氧烷的改性，多是采用從小分子硅烷或硅氧烷出發(fā)，將活性基團引入后，再經(jīng)過平衡化制得所需改性聚硅氧烷，但這種方法多經(jīng)若干步驟才得到目標產(chǎn)物，影響最終產(chǎn)物的得率，而且最終產(chǎn)物也可能與所設計的結(jié)構有出入。而直接對大分子的聚甲基氫硅氧烷改性，可以減少反應過程中不必要副產(chǎn)物的出現(xiàn)，且目標產(chǎn)物的得率較高，這種合成路線一般很少采用。利用大分子和一定鏈長的聚甲基氫硅氧烷進行硅氫加成反應，以丙烯酸酯類單體入手，制備羧基和氨基接枝改性聚硅氧烷的研究與應用本人在國內(nèi)已申請相關專利，而以丙烯晴和一烯丙基胺為單體接枝改性聚甲基氫硅氧烷，從而得到兩性有機娃改性產(chǎn)品的合成方法，國內(nèi)還未見公開報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于 提供一種羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷的合成方法。
[0004]本發(fā)明提出的技術方案是:在裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL四口燒瓶中首先加入聚甲基氫硅氧烷10.46g ;甲苯9.56g~15.36g、阻聚劑吩噻嗪的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%~0.1%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的30ppm~60ppm ;通氮氣5min,加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯,然后升溫至70°C,用恒壓滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和1.99g^3.06g丙烯晴的混合溶液，控制時間在f 2h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至77°C~90°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應IOhlOh停止反應；降低反應溫度至50°C，滴加含有5.0g甲苯和1.60g^2.68g 一烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至55°C~72°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應10tTl5h停止反應，反應進行過程中定期檢測反應轉(zhuǎn)化率。反應物產(chǎn)率達到90%以上，則硅氫加成反應基本結(jié)束。再將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
[0005]上面所述的丙烯晴、甲苯、阻聚劑吩噻嗪、氯鉬酸、異丙醇均為分析純。
[0006]上面所述的一烯丙基胺、聚甲基氫硅氧烷均為工業(yè)級。[0007]上面所述的轉(zhuǎn)化率測定方法為量氣法測定硅氫加成反應轉(zhuǎn)化率:
轉(zhuǎn)化率(%)=[ (V。一 V) /VJ X 100%
式中:V——反應一定時間后剩余的S1-H產(chǎn)生的氣體量，
V0-等量未反應聚甲基氫硅氧烷的S1-H產(chǎn)生的氣體量。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:首先采用聚甲基氫硅氧烷、丙烯晴、一烯丙基胺為原料，其來源廣泛，價格適中，加成反應充分，產(chǎn)物分離純化易行，得到的羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷得率高，由于該物質(zhì)做為亞麻柔軟整理劑是結(jié)構穩(wěn)定的化合物中的一種，它們耐生物老化性好，與動物機體無排異現(xiàn)象，對環(huán)境不產(chǎn)生有害影響，綠色環(huán)保，其次利用硅氫加成反應，反應路線簡潔，轉(zhuǎn)化率較高。
【具體實施方式】
[0009]實施例1
步驟1:在裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL的四口燒瓶中加入聚甲基氫硅氧烷10.46g、甲苯9.56g、阻聚劑吩噻嗪的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的60ppm ；
步驟2:開冷凝水，通氮氣5min，加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯，反應體系升溫至 70 0C ；
步驟3:用恒壓滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和1.99g丙烯晴的混合溶液，控制時間在r1.5h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至77°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h停止反應測轉(zhuǎn)化率；
步驟4:降低反應溫度至50°C，滴加含有5.0g甲苯和2.68g —烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至55°C,繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h,停止反應,檢測娃氫加成反應轉(zhuǎn)化率，反應轉(zhuǎn)化率達到90%以上；
步驟5:將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
[0010]實施例2
步驟1:裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL的四口燒瓶中加入聚甲基氫硅氧烷10.46g、甲苯10.38g、阻聚劑吩噻嗪的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的50ppm ；
步驟2:開冷凝水，通氮氣5min，加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯，反應體系升溫至 70 0C ；
步驟3:用恒壓滴液漏`斗滴加含有5.0g甲苯和2.18g丙烯晴的混合溶液，控制時間在n.5h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至82°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h停止反應測轉(zhuǎn)化率；
步驟4:降低反應溫度至50°C，滴加含有5.0g甲苯和2.43g —烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至58°C,繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h,停止反應,檢測娃氫加成反應轉(zhuǎn)化率達到90%以上；
步驟5:將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
[0011]實施例3
步驟1:裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL的四口燒瓶中加入聚甲基氫硅氧烷10.46g、甲苯11.43g、阻聚劑吩噻嗪的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的40ppm ；
步驟2:開冷凝水，通氮氣5min，加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯，反應體系升溫至 70 ℃；
步驟3:用恒壓滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和2.36g丙烯晴的混合溶液，控制時間在r1.5h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至86.(TC，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h停止反應測轉(zhuǎn)化率；
步驟4:降低反應溫度至50°C，滴加含有5.0g甲苯和2.14g —烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至62°C,繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h,停止反應,檢測娃氫加成反應轉(zhuǎn)化率反應轉(zhuǎn)化率達到90%以上；
步驟5:將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
[0012]實施例4
步驟1:裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL的四口燒瓶中加入聚甲基氫硅氧烷10.46g、甲苯12.56g、吩噻嗪阻聚劑的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的30ppm ；
步驟2:開冷凝水，通氮氣5min，加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯，反應體系升溫至 70 0C ；
步驟3:用恒壓滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和2.56g丙烯晴的混合溶液，控制時間在n.5h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至90°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h停止反應測轉(zhuǎn)化率；
步驟4:降低反應溫度至50°C，滴加含有5.0g甲苯和1.96g —烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至67 V,繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h,停止反應,檢測娃氫加成反應轉(zhuǎn)化率反應轉(zhuǎn)化率達到90%以上；
步驟5:將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
[0013]實施例5
步驟1:裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL的四口燒瓶中加入聚甲基氫硅氧烷
10.46g、甲苯14.05g、吩噻嗪阻聚劑的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的40ppm ；
步驟2:開冷凝水，通氮氣5min，加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯，反應體系升溫至 70 0C ；
步驟3:用恒壓滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和2.83g丙烯晴的混合溶液，控制時間在n.5h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至90°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h停止反應測轉(zhuǎn)化率；
步驟4:降低反應溫度至50°C，滴加含有5.0g甲苯和1.85g —烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至72°C,繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h,停止反應,檢測娃氫加成反應轉(zhuǎn)化率，反應轉(zhuǎn)化率達到90%以上；
步驟5:將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
[0014]實施例6
步驟1:裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL的四口燒瓶中加入聚甲基氫硅氧烷10.46g、甲苯15.36g、阻聚劑吩噻嗪的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的50ppm ；
步驟2:開冷凝水，通氮氣5min，加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯，反應體系升溫至 70 0C ；
步驟3:用恒壓滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和3.06g丙烯晴的混合溶液，控制時間在n.5h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至90°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h停止反應測轉(zhuǎn)化率；
步驟4:降低反應溫度至50°C，滴加含有5.0g甲苯和1.60g —烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至72°C,繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應15h,停止反應,檢測娃氫加成反應轉(zhuǎn)化率，反應轉(zhuǎn)化率達到90%以上；
步驟5:將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
【權利要求】
1.一種梳狀結(jié)構聚硅氧烷亞麻柔軟整理劑的合成方法，其特征在于:該方法具體實施步驟為: 步驟1:在裝有回流冷凝管和滴液漏斗的IOOmL的四口燒瓶中加入聚甲基氫硅氧烷10.46g、甲苯9.56g~15.36g、阻聚劑吩噻嗪的質(zhì)量為丙烯晴和一烯丙基胺總質(zhì)量的0.05%~0.1%、氯鉬酸-異丙醇催化劑溶液質(zhì)量為接枝改性單體總質(zhì)量的30ppm~60ppm ；步驟2:開冷凝水，通氮氣5min，加熱攪拌使聚甲基氫硅氧烷溶于甲苯，反應體系升溫至 70 0C ； 步驟3:用恒壓滴液漏斗滴加含有5.0g甲苯和1.99g^3.06g丙烯晴的混合溶液，控制時間在I~2h內(nèi)滴加完畢，加熱反應體系至77V~90°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應10h~20h停止反應，測轉(zhuǎn)化率； 步驟4:降低反應溫度至50°C，再用恒壓滴液漏斗加入含有5.0g甲苯和1.60g^2.68g一烯丙基胺的混合溶液，加熱反應體系至55°C ^72°C，繼續(xù)攪拌并保持恒溫反應10tTl5h停止反應，檢測娃氫加成反應轉(zhuǎn)化率，反應轉(zhuǎn)化率達到90%以上， 上面所述的轉(zhuǎn)化率測定方法為量氣法測定硅氫加成反應轉(zhuǎn)化率:
轉(zhuǎn)化率(%) = [ (V。一 V) /VJ X 100% 式中:V——反應一定時間后剩余的S1-H產(chǎn)生的氣體量， V0-等量未反應聚甲基氫硅氧烷的S1-H產(chǎn)生的氣體量； 步驟5:將反應產(chǎn)物在堿性條件下水解，得到羧基氨基接枝改性的梳狀結(jié)構聚硅氧烷。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚硅氧烷亞麻整理劑劑的合成方法，其特征在于:其中丙烯晴、甲苯、阻聚劑吩噻嗪、氯鉬酸、異丙醇均為分析純，一烯丙基胺、聚甲基氫硅氧烷均為工業(yè)級。
【文檔編號】D06M15/643GK103601890SQ201310554523
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權日:2013年11月11日
【發(fā)明者】宋秘釗, 郝誠誠, 張慧君, 王碩, 趙欣, 任志會, 張原
申請人:齊齊哈爾大學