本發(fā)明涉及一種抗起毛起球整理劑、制備方法及其應(yīng)用，特別涉及一種有機硅改性聚氨酯的方法及其應(yīng)用，屬于紡織染整技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的不斷提高，人們對服裝的要求已不僅限于保暖、結(jié)實耐用，而是對舒適性、美觀性、功能性等提出了新的要求?？椢锉砻娴睦w維在受到外界和自身因素的影響時，會使織物表面游離出較長的纖維末梢，出現(xiàn)起毛的現(xiàn)象，在繼續(xù)使用過程中這部分纖維不及時脫落，便會相互糾纏形成許多球形小粒，出現(xiàn)起球現(xiàn)象，這種現(xiàn)象不僅使織物外觀和手感變差，而且使織物磨損，降低織物的服用性能。

水性聚氨酯作為抗起毛起球整理劑應(yīng)用較多，這一類樹脂型抗起毛起球整理劑具有較好的耐磨、耐熱和耐水解性能等優(yōu)點，能在纖維表面交聯(lián)成膜，可限制織物中纖維的滑移，并使纖維末梢粘附于膜上減少起毛，并且具有很好的耐磨性，經(jīng)反復(fù)摩擦?xí)r織物不易起毛、起球。但是這一類整理劑使用后，會使織物硬挺，手感變差，影響織物的服用舒適感。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中聚氨酯作為抗起毛起球整理劑存在的不足，提供一種既能滿足抗起毛起球要求，又不影響織物服用舒適感的抗起毛起球整理劑及其制備方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的制備方法，包括如下步驟：

1、以八甲基環(huán)四硅氧烷、1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷為原料，按質(zhì)量比26～28:1加入到裝有冷凝回流裝置的反應(yīng)容器中，再加入催化劑四甲基氫氧化胺，催化劑為八甲基環(huán)四硅氧烷質(zhì)量的0.04%～0.05%；在攪拌條件下，升溫至100℃～120℃，保溫反應(yīng)4～5小時，得到雙端氨基硅油；

2、將經(jīng)除水處理后的聚乙二醇加入到反應(yīng)容器中，再加入催化劑二月桂酸二丁基錫，催化劑為聚乙二醇質(zhì)量的0.05%～0.10%，將異佛爾酮二異氰酸酯緩慢滴加到反應(yīng)容器中，在n2保護、攪拌條件下，升溫至60℃～70℃，保溫反應(yīng)2～3小時后，加入占聚乙二醇和異佛爾酮二異氰酸酯質(zhì)量1%～2%的一縮二乙二醇，反應(yīng)1～2小時后，降溫到40℃～50℃，加入占聚乙二醇和異佛爾酮二異氰酸酯質(zhì)量8%～10%的n-甲基二乙醇胺，保溫反應(yīng)1～2小時，得到聚氨酯預(yù)聚體；

3、將步驟1得到的雙端氨基硅油溶解于經(jīng)除水處理后的四氫呋喃中，得到雙端氨基硅油溶液；將步驟2得到的聚氨酯預(yù)聚體加入到反應(yīng)容器中，緩慢滴加雙端氨基硅油溶液，在n2保護、攪拌條件下，升溫至40℃～50℃，保溫反應(yīng)2～3小時后，除去并回收四氫呋喃，冷卻至室溫，得到白色粘稠狀產(chǎn)物，即為有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑。

本發(fā)明制備有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的優(yōu)選方案是：

所述聚乙二醇的數(shù)均分子量mn為600、1000、1500中的一種。

異佛爾酮二異氰酸酯與聚乙二醇物質(zhì)的量比為1.6～2.0:1。

聚氨酯預(yù)聚體與雙端氨基硅油的質(zhì)量比為10～12:1。

經(jīng)除水處理后的四氫呋喃的用量為雙端氨基硅油質(zhì)量的40%～50%。

本發(fā)明技術(shù)方案還包括按上述制備方法得到的一種有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑。

本發(fā)明技術(shù)方案并涉及所述的有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑在對紡織品的抗起毛起球整理中的應(yīng)用。

本發(fā)明的原理是：以八甲基環(huán)四硅氧烷為原料，在四甲基氫氧化胺的催化作用下，發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，并用1,3-雙（3-氨基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷進行封端，得到雙端含氨基的硅油，通過控制1,3-雙（3-氨基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量來控制硅油的平均分子質(zhì)量；以異佛爾酮二異氰酸酯為原料，在二月桂酸二丁基錫的催化作用下與多元醇反應(yīng)，得到聚氨酯預(yù)聚體；雙端氨基硅油可以與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸根基團發(fā)生共聚反應(yīng)，得到有機硅改性聚氨酯抗。本發(fā)明利用有機硅具有的特殊結(jié)構(gòu)，提供的有機硅改性聚氨酯含有聚醚鏈段和季胺化基團，通過控制雙端氨基硅油的用量，使得整理后織物的手感和抗起毛起球性能得到一個較好的平衡，可以在一定程度減少對整理后織物的手感的影響，同時賦予織物一定的平滑性，減少織物表面的摩擦系數(shù)，使得織物與織物、物體間相互接觸時減少摩擦。

由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明合成的抗起毛起球整理劑含有有機硅鏈段，可以在一定程度減小對整理后織物手感的影響。

2、本發(fā)明合成的抗起毛起球整理劑含有聚醚鏈段和季胺化基團，可增加抗起毛起球整理劑的自乳化能力，同時聚醚鏈段可改善整理后織物的親水透濕性能，減少服用的不舒適感。

3、本發(fā)明工藝比較簡單，反應(yīng)過程便于控制，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為實施例1中聚氨酯預(yù)聚體、雙端氨基硅油和有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的紅外譜圖；

圖2為實施例2中聚氨酯預(yù)聚體、雙端氨基硅油和有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的紅外譜圖；

圖3為實施例3中聚氨酯預(yù)聚體、雙端氨基硅油和有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的紅外譜圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步描述：

實施例1

1、將20.00g八甲基環(huán)四硅氧烷和0.64g1,3-雙（3-氨基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷加入到反應(yīng)容器中，并加入0.008g四甲基氫氧化胺為催化劑，在攪拌條件下，升溫至100℃，保溫反應(yīng)5小時，得到雙端氨基硅油；

2、將20.00g經(jīng)過脫水處理的聚乙二醇（平均分子質(zhì)量為1000）加入到反應(yīng)容器中，并加入0.01g二月桂酸二丁基錫作為催化劑，將7.10g異佛爾酮二異氰酸酯緩慢滴加到反應(yīng)容器中，在攪拌條件下，通入n2保護，升溫至70℃，保溫反應(yīng)2小時后，加入0.27g一縮二乙二醇反應(yīng)1小時后，冷卻降溫到50℃，加入2.17gn-甲基二乙醇胺，保溫反應(yīng)1小時，得到聚氨酯預(yù)聚體；

3、將20.00g聚氨酯預(yù)聚體加入到反應(yīng)容器中，通入n2保護,將2.00g雙端氨基硅油溶于0.80g經(jīng)除水處理后的四氫呋喃中，并緩慢的滴加到反應(yīng)容器中，在攪拌條件下升溫至50℃，保溫反應(yīng)2小時后，降溫冷卻，在40℃條件下抽真空到－0.09mpa，處理1h，除去并回收四氫呋喃，冷卻至室溫，得到白色粘稠狀產(chǎn)物，即為有機硅改性聚氨酯改性抗起毛起球整理劑。

參見附圖1，它是本實施例中聚氨酯預(yù)聚體、雙端氨基硅油和有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的紅外譜圖；圖中，曲線1為聚氨酯預(yù)聚體，曲線2為雙端氨基硅油，曲線3為有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑；曲線1中3328cm^-1處為-nhcoo-與-nhcoo的n-h的特征吸收峰，2271cm^-1處為—nco的特征吸收峰，1706cm^-1和1649cm^-1處為脲中c=o的特征吸收峰，1099cm^-1和957cm^-1處為c-o-c的特征吸收峰，這表明合成了帶有異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚體。曲線2中3300cm^-1處為伯胺基n-h的特征吸收峰，1264cm^-1處為-sich3的甲基變形振動峰，1090cm^-1與1021cm^-1處為si-o-si的伸縮振動峰，863cm^-1和801cm^-1處為si-c的伸縮振動峰，這表明合成了雙端氨基的硅油。曲線3中3330cm^-1處為-nhcoo-與-nhcoo的n-h的特征吸收峰，1708cm^-1、1628cm^-1和1537cm^-1處為脲中c=o的特征吸收峰，1264cm^-1處出現(xiàn)-sich3的甲基變形振動峰，1092cm^-1與1021cm^-1處為si-o-si與c-o-c伸縮振動的合頻峰，857cm^-1和800cm^-1處出現(xiàn)si-c的伸縮振動峰，3300cm^-1處的伯胺基的n-h的特征吸收峰和2271cm^-1處的-nco的特征振動峰消失，這表明雙端氨基硅油與聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)，得到了目標(biāo)產(chǎn)物聚氨酯改性有機硅。

所得的抗起毛起球整理劑即為產(chǎn)品。該產(chǎn)品呈白色或者淡黃色粘稠狀，該產(chǎn)品加入到蒸餾水和乳化劑組成的混合溶液中，在高速攪拌條件下配成抗起毛起球乳液。取該乳液配成40g/l的水溶液，對織物進行整理，將整理后織物與未整理織物和經(jīng)未改性聚氨酯抗起毛起球整理劑整理后的織物進行比較。

按gb/t4802.3-2008《紡織品織物起毛起球性能的測定第三部分：起球箱法》方法測試整理前后織物的抗起毛起球性能；按照zbw04003-87《織物硬挺度測試方法斜面懸臂法》方法測試整理前后織物硬挺度；手感評定：以5名專業(yè)人士為一組，對整理織物進行觸摸評分，將原布手感定為5分，手感評定分最高為10分，最低為0分，取5個評分的平均值，數(shù)值越大表示手感越好。織物整理前后的抗起毛起球性能和硬挺度的測試結(jié)果如表1所示。

表1織物整理前后的抗起毛起球性能和硬挺度

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實施例2

1、將30.00g八甲基環(huán)四硅氧烷和0.93g1,3-雙（3-氨基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷加入到反應(yīng)容器中，并加入0.014g四甲基氫氧化胺為催化劑，在攪拌條件下，升溫至110℃，保溫反應(yīng)4.5小時，得到雙端氨基硅油；

2、將30.00g經(jīng)脫水處理后的聚乙二醇（平均分子質(zhì)量為1000）加入到反應(yīng)容器中，并加入0.02g二月桂酸二丁基錫作為催化劑，將12.00g異佛爾酮二異氰酸酯緩慢滴加到反應(yīng)容器中，通入n2保護，在攪拌條件下，升溫至65℃，保溫反應(yīng)2.5小時后，加入0.63g一縮二乙二醇反應(yīng)1.5小時后，冷卻降溫到45℃，加入3.78gn-甲基二乙醇胺，保溫反應(yīng)1.5小時，得到聚氨酯預(yù)聚體；

3、將30.00g聚氨酯預(yù)聚體加入到反應(yīng)容器中，通入n2保護,將2.73g雙端氨基硅油溶于1.23g經(jīng)除水處理后的四氫呋喃中，并緩慢的滴加到反應(yīng)容器中，在攪拌條件下升溫至45℃，保溫反應(yīng)2.5小時后，降溫冷卻，在40℃條件下抽真空到0.09mpa，處理1h，除去并回收四氫呋喃，冷卻至室溫，得到白色粘稠狀產(chǎn)物，即為有機硅改性聚氨酯改性抗起毛起球整理劑。

參見附圖2，它是本實施例中聚氨酯預(yù)聚體、雙端氨基硅油和有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的紅外譜圖；圖中，曲線1為聚氨酯預(yù)聚體，曲線2為雙端氨基硅油，曲線3為有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑；曲線1中3325cm^-1處為-nhcoo-與-nhcoo的n-h的特征吸收峰，2268cm^-1處為—nco的特征吸收峰，1712cm^-1、1649cm^-1和1543cm^-1處為脲中c=o的特征吸收峰，1110cm^-1和957cm^-1處為c-o-c的特征吸收峰，這表明合成了帶有異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚體。曲線2中3304cm^-1處為伯胺基n-h的特征吸收峰，1260cm^-1處為-sich3的甲基變形振動峰，1089cm^-1與1021cm^-1處為si-o-si的伸縮振動峰，863cm^-1和799cm^-1處為si-c的伸縮振動峰，這表明合成了雙端氨基的硅油。曲線3中3328cm^-1處為-nhcoo-與-nhcoo的n-h的特征吸收峰，1710cm^-1、1628cm^-1和1532cm^-1處為脲中c=o的特征吸收峰，1265cm^-1處出現(xiàn)-sich3的甲基變形振動峰，1105cm^-1與1020cm^-1處為si-o-si與c-o-c伸縮振動的合頻峰，857cm^-1和805cm^-1處出現(xiàn)si-c的伸縮振動峰，3304cm^-1處的伯胺基的n-h的特征吸收峰和2271cm^-1處的-nco的特征振動峰消失，這表明雙端氨基硅油與聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)，得到了目標(biāo)產(chǎn)物聚氨酯改性有機硅。

所得的抗起毛起球整理劑即為產(chǎn)品。該產(chǎn)品呈白色或者淡黃色粘稠狀，該產(chǎn)品加入到蒸餾水和乳化劑組成的混合溶液中，在高速攪拌條件下配成抗起毛起球乳液。取該乳液配成40g/l的水溶液，對織物進行整理，將整理后織物與未整理織物和經(jīng)未改性聚氨酯抗起毛起球整理劑整理后的織物進行比較。

按gb/t4802.3-2008《紡織品織物起毛起球性能的測定第三部分：起球箱法》方法測試整理前后織物的抗起毛起球性能；按照zbw04003-87《織物硬挺度測試方法斜面懸臂法》方法測試整理前后織物硬挺度；手感評定：以5名專業(yè)人士為一組，對整理織物進行觸摸評分，將原布手感定為5分，手感評定分最高為10分，最低為0分，取5個評分的平均值，數(shù)值越大表示手感越好。織物整理前后的抗起毛起球性能和硬挺度測試結(jié)果如表2所示。

表2織物整理前后的抗起毛起球性能和硬挺度

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實施例3

1、將40.00g八甲基環(huán)四硅氧烷和1.20g1,3-雙（3-氨基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷加入到反應(yīng)容器中，并加入0.02g四甲基氫氧化胺為催化劑，在攪拌條件下，升溫至120℃，保溫反應(yīng)4小時，得到雙端氨基硅油；

2、將40.00g經(jīng)脫水處理后的聚乙二醇（平均分子質(zhì)量為1000）加入到反應(yīng)容器中，并加入0.04g二月桂酸二丁基錫作為催化劑，將17.76g異佛爾酮二異氰酸酯緩慢滴加到反應(yīng)容器中，通入n2保護，在攪拌條件下，升溫至60℃，保溫反應(yīng)3小時后，加入1.15g一縮二乙二醇反應(yīng)2小時后，冷卻降溫到40℃，加入5.78gn-甲基二乙醇胺，保溫反應(yīng)2小時，得到聚氨酯預(yù)聚體；

3、將40.00g聚氨酯預(yù)聚體加入到反應(yīng)容器中，通入n2保護,將3.33g雙端氨基硅油溶于1.67g經(jīng)除水處理后的四氫呋喃，緩慢的滴加到反應(yīng)容器中，在攪拌條件下升溫至40℃，保溫反應(yīng)3小時后，降溫冷卻，在40℃條件下抽真空到0.09mpa，處理1h，除去并回收四氫呋喃，冷卻至室溫，得到白色粘稠狀產(chǎn)物，即為有機硅改性聚氨酯改性抗起毛起球整理劑。

參見附圖3，它是本實施例中聚氨酯預(yù)聚體、雙端氨基硅油和有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑的紅外譜圖；圖中，曲線1為聚氨酯預(yù)聚體，曲線2為雙端氨基硅油，曲線3為有機硅改性聚氨酯抗起毛起球整理劑；曲線1中3320cm^-1處為-nhcoo-與-nhcoo的n-h的特征吸收峰，2265cm^-1處為—nco的特征吸收峰，1715cm^-1和1653cm^-1處為脲中c=o的特征吸收峰，1105cm^-1和955cm^-1處為c-o-c的特征吸收峰，這表明合成了帶有異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚體。曲線2中3290cm^-1處為伯胺基n-h的特征吸收峰，1268cm^-1處為-sich3的甲基變形振動峰，1095cm^-1與1025cm^-1處為si-o-si的伸縮振動峰，800cm^-1處為si-c的伸縮振動峰，這表明合成了雙端氨基的硅油。曲線3中3318cm^-1處為-nhcoo-與-nhcoo的n-h的特征吸收峰，1714cm^-1和1628cm^-1處為脲中c=o的特征吸收峰，1265cm^-1處出現(xiàn)-sich3的甲基變形振動峰，1099cm^-1與1020cm^-1處為si-o-si與c-o-c伸縮振動的合頻峰，805cm^-1處出現(xiàn)si-c的伸縮振動峰，3290cm^-1處的伯胺基的n-h的特征吸收峰和2265cm^-1處的-nco的特征振動峰消失，這表明雙端氨基硅油與聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)，得到了目標(biāo)產(chǎn)物聚氨酯改性有機硅。

所得的抗起毛起球整理劑即為產(chǎn)品。該產(chǎn)品呈白色或者淡黃色粘稠狀，該產(chǎn)品加入到蒸餾水和乳化劑組成的混合溶液中，在高速攪拌條件下配成抗起毛起球乳液。取該乳液配成40g/l的水溶液，對織物進行整理，將整理后織物與未整理織物和未改性聚氨酯抗起毛起球整理劑整理后的織物進行比較。

按gb/t4802.3-2008《紡織品織物起毛起球性能的測定第三部分：起球箱法》方法測試整理前后織物的抗起毛起球性能；按照zbw04003-87《織物硬挺度測試方法斜面懸臂法》方法測試整理前后織物硬挺度；手感評定：以5名專業(yè)人士為一組，對整理織物進行觸摸評分，將原布手感定為5分，手感評定分最高為10分，最低為0分，取5個評分的平均值，數(shù)值越大表示手感越好?？椢镎砬昂蟮目蛊鹈鹎蛐阅芎陀餐Χ葴y試結(jié)果如表3所示。

表3織物整理前后的抗起毛起球性能和硬挺度

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