阅读说明：本技术 一种有机硅改性片状织物柔软剂及其制备方法 (Organic silicon modified flaky fabric softener and preparation method thereof ) 是由 杨振 万光凤 宋雅娟 毛宝萍 顾海钗 于 2020-04-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种有机硅改性片状织物柔软剂,涉及精细化工领域,主要其原料组分按质量份数计包括,氢化油70～75份、二乙醇胺7～9份、三乙醇胺6～7份、硅烷偶联剂6～7份、端环氧硅油3～4份、冰醋酸2～3份、乳化剂1～2份和消泡剂0.1～0.3份。用硅烷偶联剂和端环氧硅油,在脂肪酰胺链段上接枝有机硅链段,使有机硅与脂肪酰胺在分子层面达到友好结合,这样也就使得片状织物柔软剂兼具了脂肪酰胺和有机硅结构柔软剂的特性,使得纺织品的棉质感强,并具有柔软、滑爽、回弹、蓬松的手感风格,且其开稀液稳定,无分层或表面絮凝的隐患,可有效避免软斑、硅油斑或色点问题的产生。另外,其制备方法也较为简单,适合进行规模化生产。(The invention discloses an organic silicon modified sheet fabric softener, which relates to the field of fine chemical engineering and mainly comprises, by mass, 70-75 parts of hydrogenated oil, 7-9 parts of diethanolamine, 6-7 parts of triethanolamine, 6-7 parts of a silane coupling agent, 3-4 parts of epoxy-terminated silicone oil, 2-3 parts of glacial acetic acid, 1-2 parts of an emulsifier and 0.1-0.3 part of a defoaming agent. The silane coupling agent and the epoxy-terminated silicone oil are used for grafting the organic silicon chain segment on the fatty amide chain segment, so that the organic silicon and the fatty amide achieve friendly combination on the molecular level, and the sheet fabric softener has the characteristics of both the fatty amide and the organic silicon structure softener, so that the textile has strong cotton feeling, soft, smooth, rebounded and fluffy hand feeling style, is stable in diluent, has no hidden danger of layering or surface flocculation, and can effectively avoid the problems of soft spots, silicone oil spots or color spots. In addition, the preparation method is simple and suitable for large-scale production.)

一种有机硅改性片状织物柔软剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种有机硅改性片状织物柔软剂及其制备方法。

背景技术

目前市场上的片状织物柔软剂均为非硅类柔软剂，结构中无有机硅链段。片状织物柔软剂中应用最为广泛的是脂肪酰胺类产品，这类产品具有优秀的软度、蓬松度和棉质感，价格也相对较低。

有机硅柔软剂为液体或乳液状态，具有优异的爽滑、回弹效果，在柔软剂领域占有主导地位，但是价格昂贵。

生产加工企业为调整产品风格，同时降低生产成本，常常采用将片状织物柔软剂的开稀液，与有机硅柔软剂进行复配的方式，开发新的柔软剂产品或直接进行生产使用。但是由于分子结构、分子量和粘度的差异性，在实际应用过程中，片状织物柔软剂的开稀液与有机硅柔软剂复配后，容易出现分层或表层絮凝的情况，为后续纺织品的柔软加工整理埋下隐患，易导致产生软斑、硅油斑或色点等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机硅改性片状织物柔软剂，其兼具脂肪酰胺和有机硅结构柔软剂的特性，既保证了纺织品的良好手感，也有效避免了纺织品表面出现软斑、硅油斑或色点等问题，同时其制备方法较为简单适合规模化进行生产。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种有机硅改性片状织物柔软剂，其原料组分按质量份数计包括，

优选为，其原料组分按质量份数计包括，

通过采用上述技术方案，用硅烷偶联剂和端环氧硅油，在脂肪酰胺链段上接枝有机硅链段，使有机硅与脂肪酰胺在分子层面达到友好结合，这样也就使得片状织物柔软剂兼具了脂肪酰胺和有机硅结构柔软剂的特性，使得纺织品的棉质感强，并具有柔软、滑爽、回弹、蓬松的手感风格。同时，本申请片状织物柔软剂的开稀液稳定，无分层或表面絮凝的隐患，可有效避免软斑、硅油斑或色点问题的产生。

优选为，所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷中一种或几种的组合。

通过采用上述技术方案，选用上述三种硅烷偶联剂，一方面方便进行取材，另一方面也能够保证端环氧硅油与脂肪酰胺链段能够顺利地接枝反应。

优选为，所述端环氧硅油为双端环氧硅油或端环氧聚醚硅油，其分子量小于15000；通过采用上述技术方案，由于双端环氧硅油和端环氧聚醚硅油的两末端均含有活泼的环氧官能团，这样有助于有机硅链段接枝到脂肪酰胺链段上；而如果端环氧硅油的分子量太大，链段太长，其亲油性强，也难以接枝成功。

优选为，所述乳化剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂。

优选为，所述乳化剂的EO数大于7。

通过采用上述技术方案，如果EO数小于等于7的话，那么本申请的柔软剂的HLB值也相应会降低，这样既无法满足产品的要求，同时成品在化料之后，还会出现增稠的问题。

优选为，所述消泡剂为聚醚型消泡剂。

通过采用上述技术方案，聚醚型消泡剂具有更好的耐热稳定性，在保证消抑泡效果的同时，可进一步提高产品的应用稳定性。

一种有机硅改性片状织物柔软剂的制备方法，包括步骤如下，

步骤一、将按配方量规定的氢化油加入到反应釜中，真空条件下，升温至90～95℃进行化料；步骤二、化料完全后，关闭真空，开启氮气保护，将二乙醇胺、三乙醇胺依次加入反应釜中，1.5～2小时内升至135～140℃，保温反应3～4小时；

步骤三、降温至85～90℃，加入硅烷偶联剂，1～1.5小时内升温至135～140℃，保温反应6～7小时；

步骤四、降温至90～95℃，加入端环氧硅油，1～1.5小时内升温至155～160℃，保温反应2.5～3小时；

步骤五、降温至85～90℃，加入冰醋酸、乳化剂、消泡剂，保温85～90℃反应40～60分钟；

步骤六、控制反应釜内温度80～85℃，放料切片，即得所述的有机硅改性片状织物柔软剂。

通过采用上述技术方案，在氢化油加入到反应釜后，并将反应釜调至真空状态下，这样有助于除去氢化油中残存的水分，从而有利于提高氢化油的转化率。

优选为，步骤一中反应釜的真空度控制在0.075～0.085mpa。

通过采用上述技术方案，真空度大，生产过程中能耗会高；真空度小于0.075mpa，容易影响到最终产品中的水分脱除率，从而影响到最终产品的质量。

优选为，步骤三中硅烷偶联剂的加料速度控制为1.0～1.4m³/h。

通过采用上述技术方案，由于本申请的反应是放热反应，因此，通过将加料的速度控制为1.0～1.4m³/h，这样能够在保证生产效率的同时，也能够避免反应过于激烈而产生不利的影响，从而保证了产品的生产质量。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、采用硅烷偶联剂和端环氧硅油，在脂肪酰胺链段上接枝有机硅链段，使有机硅与脂肪酰胺在分子层面达到友好结合；

2、所制备的片状织物柔软剂兼具脂肪酰胺和有机硅结构柔软剂的特性，棉质感强，并具有柔软、滑爽、回弹、蓬松的手感风格，其开稀液稳定，无分层或表面絮凝的隐患，可有效避免软斑、硅油斑或色点问题的产生。

具体实施方式

实施例1：

步骤一、将氢化油710kg加入到反应釜中，真空(真空度-0.08mpa)条件下，升温至90℃进行化料；

步骤二、化料完全后，关闭真空，开启氮气保护，将二乙醇胺80kg、三乙醇胺75kg依次加入反应釜中，1.5小时内升至140℃，保温反应3小时；

步骤三、降温至90℃，加入γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷70kg(控制加料速度1.2立方米/小时)，1小时内升温至140℃，保温反应6小时；

步骤四、降温至95℃，加入双端环氧硅油(分子量4000)35kg，1.5小时内升温至160℃，保温反应2.5小时；

步骤五、降温至90℃，加入冰醋酸30kg、异构十三醇聚氧乙烯醚10kg(OE值为8，HLB值为13)、消泡剂3kg，保温90℃反应60分钟；

步骤六、控制反应釜内温度85℃，放料切片，即得有机硅改性片状织物柔软剂。

其中，此处双端环氧硅油可从常州纤染助剂有限公司购得。此处，消泡剂为聚醚型消泡剂，其可以从佛山市南海大田化学有限公司购得，牌号为AT-7208。

实施例2：

步骤一、将按氢化油730kg加入到反应釜中，真空(真空度-0.08mpa)条件下，升温至95℃进行化料；

步骤二、化料完全后，关闭真空，开启氮气保护，将二乙醇胺75kg、三乙醇胺70kg依次加入反应釜中，2小时内升至135℃，保温反应4小时；

步骤三、降温至85℃，加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷75kg(控制加料速度1.2立方米/小时)，1.5小时内升温至135℃，保温反应7小时；

步骤四、降温至90℃，加入端环氧聚醚硅油(分子量10000)30kg，1小时内升温至155℃，保温反应3小时；

步骤五、降温至85℃，加入冰醋酸25kg、异构十三醇聚氧乙烯醚15kg(OE值为10，HLB值为13.5)、消泡剂2.5kg，保温85℃反应40分钟；

步骤六、控制反应釜内温度80℃，放料切片，即得所述的有机硅改性片状织物柔软剂。

其中，此处端环氧聚醚硅油选用的是安徽艾约塔硅油有限公司的IOTA-EO9000。

对比例1：

本对比例与实施例2的区别仅在于，本对比例未进行步骤三和步骤四的操作，即未接支有机有机硅链段。

实施例3：

步骤一、将按氢化油750kg加入到反应釜中，真空(真空度-0.08mpa)条件下，升温至92℃进行化料；

步骤二、化料完全后，关闭真空，开启氮气保护，将二乙醇胺90kg、三乙醇胺60kg依次加入反应釜中，1.7小时内升至137℃，保温反应3.5小时；

步骤三、降温至88℃，加入γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷60kg(控制加料速度1.2立方米/小时)，1.5小时内升温至137℃，保温反应6.5小时；

步骤四、降温至93℃，加入端环氧聚醚硅油(分子量15000)40kg，1.5小时内升温至155℃，保温反应2.7小时；

步骤五、降温至87℃，加入冰醋酸20kg、异构十三醇聚氧乙烯醚20kg(OE值为12，HLB值为14.5)、消泡剂1kg，保温87℃反应50分钟；

步骤六、控制反应釜内温度82℃，放料切片，即得所述的有机硅改性片状织物柔软剂。

对比例2：

本对比例与实施例3的区别仅在于，端环氧聚醚硅油的分子量为16000。

实施例4：

步骤一、将按氢化油700kg加入到反应釜中，真空(真空度-0.08mpa)条件下，升温至92℃进行化料；

步骤二、化料完全后，关闭真空，开启氮气保护，将二乙醇胺70kg、三乙醇胺60kg依次加入反应釜中，2小时内升至140℃，保温反应3小时；

步骤三、降温至90℃，加入γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷65kg(控制加料速度1.2立方米/小时)，1小时内升温至135℃，保温反应7小时；

步骤四、降温至95℃，加入双端环氧硅油(分子量15000)40kg，1.5小时内升温至160℃，保温反应2.5小时；

步骤五、降温至87℃，加入冰醋酸25kg、异构十三醇聚氧乙烯醚15kg(OE值为10，HLB值为13.5)、消泡剂1kg，保温87℃反应50分钟；

步骤六、控制反应釜内温度85℃，放料切片，即得所述的有机硅改性片状织物柔软剂。

对比例3：

本对比例与实施例四区别仅在于，步骤一中氢化油是在常压下进行化料的。

根据如下测试方法对实施例一至实施例四进行测试：

1、放置稳定性测试：将柔软剂配制成含量10％的水溶液，并暴露于空气中，室温下放置24h、48h，观察有无分层、漂油、絮状物或沉淀生成；

2、应用稳定性测试：将柔软剂(含量10％水溶液)、Na₂CO₃、Na₂SO₄、216-淡黄配制成柔软剂(含量10％水溶液)100g/L+Na₂CO₃5g/L+Na₂SO₄ 15g/L+216-淡黄染料0.2g/L的工作液，水浴恒温50℃，振荡2h、5h，观察工作液状态及是否粘壁；

3、手感评价方法：棉织物经过柔软剂手感整理后，烘干、回潮，由5个以上专业人员，对整理后织物进行触摸，评定综合手感。采用5级评分法，1级最差，5级最好。

测试结果如下表一所示：

表一

总结：

1、从实施例2与对比例1的比较中可以看出，本申请的柔软剂相较于常规软片/硅油复配的软化剂而言要更加稳定，而且手感也较为相似；

2、从实施例3与对比例2的比较中可以看出，选用分子量小于15000的端环氧硅油，有利于其顺利地被接枝到脂肪酰胺上，从而保证柔软剂的性能；

3、从实施例4与对比例3的比较中可以看出，步骤一中在真空条件下对氢化油进行化料，这样能够尽可能除去氢化油中的水分，从而有助于保证柔软剂的质量。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。