一種聚酰胺聚醚有機硅三元共聚型親水整理劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明公開了一種聚酰胺聚醚有機硅三元共聚型親水整理劑的制備方法，屬于紡 織化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】：
[0002] 合成纖維的親水性與纖維大分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。錦綸纖維的親水性隨分子中的極性酰 胺基團-CONH-與非極性的亞甲基-CH2比例而變化。大分子中酰胺基團間碳原子數(shù)越少，回 潮率越高;碳原子數(shù)越多回潮率越小。所以改變聚酰胺大分子主鏈結(jié)構(gòu)，降低酰胺基團間碳 原子數(shù)，是提高聚酰胺纖維吸濕率的一個重要方法。
[0003] 親水整理劑大致可分為：丙烯酸酯類親水整理劑，聚酯類親水整理劑（聚酯聚醚、 磺化聚酯和混合型聚酯），聚氨酯類親水整理劑，聚硅氧烷類親水整理劑和聚胺類親水整理 劑。
[0004] 丙烯酸酯類親水整理劑使用含聚氧乙烯鏈段丙烯酸酯或雙丙烯酸酯的聚合物，但 其整理后織物的親水性和手感之間難以取得平衡，綜合效果不理想。所以目前這種形式的 整理劑已很少見，而多采用丙烯酸酯系單體，交聯(lián)單體及引發(fā)劑的混合液，以浸漬或浸乳法 加工織物，在織物表面發(fā)生聚合反應(yīng)，從而改善織物的親水性。
[0005] 聚酯類親水整理劑一般用于聚酯纖維的親水整理，聚酯型整理劑因其分子結(jié)構(gòu)中 含有聚酯鏈段和聚醚鏈段，在熱處理條件下，滌綸芳環(huán)之間的鏈段受熱伸展，親水整理劑的 聚酯鏈段與聚酯纖維分子相似相容，進入到纖維內(nèi)部。溫度降低后，滌綸芳環(huán)之間的鏈段重 新收縮，而將聚酯鏈段嵌在中間，緊密結(jié)合;而聚醚鏈段伸向纖維的外部，從而賦予纖維或 織物良好的親水性和耐洗性，因而得到了廣泛的研究和應(yīng)用。
[0006] 聚氨酯類親水整理劑是在聚乙二醇與二異氰酸酯生成的預(yù)聚體中加入封端劑，將 其中的異氰酸基封閉而獲得穩(wěn)定性聚氨酯整理液。使用時，在一定的溫度下聚氨酯整理液 中的封端劑發(fā)生解封，異氰酸酯基團恢復(fù)活性，在織物表面發(fā)生交聯(lián)形成表面能較高的薄 膜，從而改善織物的親水性能。
[0007]聚硅氧烷類親水整理劑有聚醚改性、環(huán)氧改性或氨基聚醚改性聚硅氧烷等，除具 有親水性能外，還有柔軟、防污、抗靜電等功能。聚硅氧烷類親水柔軟整理劑不僅適合錦綸 等合纖織物，而且同樣適合于滌綸、滌/棉混紡織物、人造纖維織物的親水柔軟整理，在賦予 織物親水性的同時，還有柔軟、防污易去污、抗靜電等多種功能。它與纖維的結(jié)合包括兩方 面，其一是通過自身縮合在纖維表面成膜，另一方面是若含有交聯(lián)基團則與纖維交聯(lián)，耐久 性進一步提尚。
[0008] 由聚乙二醇與多乙烯胺反應(yīng)合成聚胺類親水整理劑。首先在聚乙二醇兩端接上環(huán) 氧基團，得到高反應(yīng)活性的環(huán)氧醚，然后在與多乙烯多胺縮合，由于聚胺類親水整理劑是通 過滲透作用和成膜固著在纖維織物的表面，所以要求其分子量分布較寬，分子量大者有利 于成膜，分子量小者有利于滲透，對提高整理織物的耐洗性均有益處。
[0009] 丙烯酸系類親水整理劑加工織物的親水性和手感之間難以取得平衡，綜合效果不 好，其主要適用于丙綸織物;聚二甲基硅氧烷類親水整理劑雖然適合聚酯織物等合纖織物、 滌/棉混紡織物、人造纖維織物的整理，但耐洗性較差;聚氨酯類親水整理劑雖具有高分子 表面活性劑結(jié)構(gòu)，對整理織物的潤濕性和浸透性良好，不需過高的焙烘溫度，但其有低溫離 解性，目前可供品種少;聚酯聚醚型親水整理劑能顯著改善滌綸織物的親水性能，而且耐洗 性好，但應(yīng)用針對性較強。而聚胺以及聚酰胺類親水整理劑單獨使用時，加工織物的耐洗性 差，并有泛黃現(xiàn)象，且其主要用于錦綸、腈綸及其混紡織物。
[0010]鑒于當(dāng)前錦綸作為服飾面料的親水性差的缺陷，人們一直致力于開發(fā)適用于聚酰 胺纖維的親水整理劑的研究工作。
[0011]浙江理工大學(xué)張寶根在2012年公開了一篇名為《聚酰胺聚醚有機硅三元共聚型棉 綸織物親水柔軟整理劑的研制及應(yīng)用》，是本發(fā)明的最接近現(xiàn)有技術(shù)，己二酸、己二胺和自 制的雙端羧基聚乙二醇為原料，采用雙端氨基聚醚硅油為功能性改性單體對聚酰胺聚醚親 水整理劑進行改性制備的聚酰胺聚醚有機硅三元嵌段共聚型錦綸織物多功能親水整理劑 AGS，其整理錦綸織物具有較好的親水性以及一定的柔軟性和抗靜電性，同時具有一定的耐 洗水平，較好地解決了一般親水整理劑耐洗性差以及織物手感欠佳等問題，是一種理想的 錦綸織物多功能親水整理劑，最佳工藝為縮聚溫度為240°C，n(AA)/n(HDA)/n(CT-PEG)物料 配比為1:3:1，縮聚反應(yīng)時間為2.5h，真空度保持在0.04Mpa。當(dāng)(n(di-APEMS)/n(CT-PEG)) 摩爾比為0.2:1時，整理劑具有聚酰胺聚醚有機硅三元嵌段結(jié)構(gòu)特征，具有良好的熱穩(wěn)定 性，呈現(xiàn)非結(jié)晶型聚合物特性，具有較好的水溶性，呈現(xiàn)表面活性，但是其工藝較為復(fù)雜，采 用0.04Mpa真空度進行縮聚反應(yīng)，對于生產(chǎn)環(huán)境要求高，不易于工業(yè)化推廣，同時該方法對 錦綸織物具有較佳的親水整理效果，能改善織物一定的柔軟手感和抗靜電性，效果不夠優(yōu) 異，不能滿足工業(yè)化需求。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0012] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚酰胺聚醚有機硅三元共聚型 親水整理劑的制備方法，該方法在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化反應(yīng)條件和反應(yīng)工藝，常壓生產(chǎn)， 得到的整理劑對于織物具有良好的親水整理效果，同時對于織物手感柔軟性和抗靜電性、 耐水洗性都具有良好的改善作用，經(jīng)濟效益高，利于工業(yè)化推廣。
[0013] 本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0014] 一種聚酰胺聚醚有機硅三元共聚型親水整理劑的制備方法，將己二胺、己二酸、雙 端羧基聚乙二醇和雙端氨基聚醚硅油按照物質(zhì)的量配比1: 5: 2-3:0.8-1混合均勻，通入氮 氣保護，緩慢升溫至200°C，保溫反應(yīng)15-25min;
[0015] 添加己二胺、己二酸、雙端羧基聚乙二醇和雙端氨基聚醚硅油混合物料總質(zhì)量 1.5%的亞磷酸和0.5-1 %的二氧化錳固體，升溫至270-300°C進行常壓縮聚反應(yīng)1.5-2h;
[0016] 添加亞磷酸等質(zhì)量的氯化鈉固體，緩慢攪拌降溫至100攝氏度，靜置分層后去除水 層，得到聚酰胺聚醚有機硅三元共聚型親水整理劑。
[0017] 優(yōu)選的，所述己二胺、己二酸、雙端羧基聚乙二醇和雙端氨基聚醚硅油按照物質(zhì)的 量配比1:5:2.5:0.8混合均勻。
[0018] 優(yōu)選的，添加己二胺、己二酸、雙端羧基聚乙二醇和雙端氨基聚醚硅油混合物料總 質(zhì)量1.5%的亞磷酸和0.8%的二氧化錳固體，升溫至280°C進行常壓縮聚反應(yīng)2h。
[0019] 優(yōu)選的，所述雙端氨基聚醚硅油由以下制備方法制備得到：
[0020] 將丁二酸酐與聚乙二醇按照摩爾比為2.5 :1混合，添加甲苯溶劑，反應(yīng)溫度為110 °C，反應(yīng)時間為70min得到雙端氨基聚醚硅油。
[0021 ]優(yōu)選的，所述聚酰胺聚醚有機硅三元共聚型親水整理劑應(yīng)用于滌綸織物的親水性 整理，其整理方法為：
[0022]整理劑的用量為3_4g/L，浴比為1:15-20,浸漬10-15分鐘后脫水烘干，烘干的溫度 為120-130°C，烘干時間為5-7分鐘，烘干后焙烘，焙烘溫度為150°C，焙烘時間為I _2min。 [0023]優(yōu)選的，所述整理劑的用量為3.5g/L，浴比為1:20,浸漬10分鐘后脫水烘干，烘干 的溫度為130°C，烘干時間為6分鐘，烘干后焙烘，焙烘溫度為150°C，焙烘時間為1.5min。
[0024]二氧化錳是兩性氧化物，它是一種常溫下非常穩(wěn)定的黑色粉末狀固體可作為干電 池的去極化劑。二氧化錳分子為八面體，氧原子在八面體角頂上，錳原子在八面體中，八面 體共棱連接形成單鏈或雙鏈，這些鏈和其它鏈共頂，形成空隙的隧道結(jié)構(gòu)，八面體或成六方 密堆積，或成立方密堆積，本發(fā)明添加二氧化錳固體作為縮聚反應(yīng)的催化劑，可以使得反應(yīng) 在常壓下進行，提高了反應(yīng)的安全性，同時降低了工藝成本，具有較高的經(jīng)濟效益和工業(yè)推 廣前景。