阳离子表面活性剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及阳离子表面活性剂领域，具体为阳离子表面活性剂及其制备方法。


背景技术：

2.阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性；而在碱性介质中容易析出而失去表面活性。除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫、磷、砷等元素的阳离子表面活性剂。氨基硅油作为常见的阳离子表面活性剂，氨基硅油在使用过程中容易发生破乳飘油的情况，导致使用时在织物上形成硅斑，影响织物的质量。并且氨基硅油的氨值越高，柔软性越好，但是织物的黄变会越大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供阳离子表面活性剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：阳离子表面活性剂，它的结构式为：
[0005][0006]
式中a＝20～35，b＝10-18，其中a与b均为自然数且a＞b，m＝5-32，m的数值为大于5的自然数。
[0007]
阳离子表面活性剂的制备方法，具体包括以下步骤：
[0008]
(1)将200-650重量份二羟基聚二甲基硅氧烷置于安装有反应釜中，在100℃，减压抽真空，恒温静置1h，然后加入5-60重量份哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵，其中，在80-120℃下反应2-4h，然后升温至140℃蒸发出混合物中的四甲基氢氧化铵，再降温至90℃减压抽真空去除小分子物质，最终得到透明粘稠的氨基硅油，取出待用；
[0009]
(2)将40-260重量份聚氧化丙烯氧化乙烯醚与10-90重量份的己二异氰酸酯放入反应釜中，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡加快反应速度，在搅拌后35-90℃静置反应1.5h，制得乳白色粘稠状的反应性预聚体，取出待用；
[0010]
(3)将步骤(1)中的氨基硅油倒入装有反应性预聚体的反应釜中，使用搅拌机搅拌混合均匀，在80-120℃反应1-2h，减压抽真空去除去小分子物质，得含微量杂质的阳离子表面活性剂；
[0011]
(4)得到的含微量杂质的阳离子表面活性剂静置24h，然后将其置于反应釜中，然后将其表面的悬浮物进行过滤，过滤后得到阳离子表面活性剂，最后密封待用。
[0012]
作为本发明的一种优选技术方案，所述四甲基氢氧化铵的重量为二羟基聚二甲基硅氧烷重量的0.2％。
[0013]
作为本发明的一种优选技术方案，所述二丁基二月桂酸锡的质量为己二异氰酸酯和聚氧化丙烯氧化乙烯醚质量的0.05％。
[0014]
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(1)中减压抽真空的条件是0.1mpa。
[0015]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016]
本发明公开一种阳离子表面活性剂及其制备方法，先将二羟基聚二甲基硅氧烷和哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷反应制得氨基硅油，再使用聚氧化丙烯氧化乙烯醚对氨基硅油进行改性制得阳离子表面活性剂，增强反应产物的亲水性，使用该阳离子表面活性剂乳化后制得的柔软剂组合物作用于织物可以赋予织物柔软、蓬松和滑爽的手感，解决了传统制作工艺不利于制作的问题，另外该工艺制备的阳离子表面活性剂的乳化能力、分散能力、发泡能力、增溶能力、杀菌能力以及生物安全性得到显著提升，适用性广泛。
具体实施方式
[0017]
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]
本发明提供了阳离子表面活性剂，它的结构式为：
[0019][0020]
式中a＝20～35，b＝10-18，其中a与b均为自然数且a＞b，m＝5-32，m的数值为大于5的自然数。
[0021]
阳离子表面活性剂的制备方法，具体包括以下步骤：
[0022]
(1)将200-650重量份二羟基聚二甲基硅氧烷置于安装有反应釜中，在100℃，减压抽真空，恒温静置1h，然后加入5-60重量份哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵，其中，在80-120℃下反应2-4h，然后升温至140℃蒸发出混合物中的四甲基氢氧化铵，再降温至90℃减压抽真空去除小分子物质，最终得到透明粘稠的氨基硅油，取出待用；
[0023]
(2)将40-260重量份聚氧化丙烯氧化乙烯醚与10-90重量份的己二异氰酸酯放入反应釜中，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡加快反应速度，在搅拌后35-90℃静置反应1.5h，制得乳白色粘稠状的反应性预聚体，取出待用；
[0024]
(3)将步骤(1)中的氨基硅油倒入装有反应性预聚体的反应釜中，使用搅拌机搅拌混合均匀，在80-120℃反应1-2h，减压抽真空去除去小分子物质，得含微量杂质的阳离子表面活性剂；
[0025]
(4)得到的含微量杂质的阳离子表面活性剂静置24h，然后将其置于反应釜中，然
后将其表面的悬浮物进行过滤，过滤后得到阳离子表面活性剂，最后密封待用。
[0026]
所述四甲基氢氧化铵的重量为二羟基聚二甲基硅氧烷重量的0.2％。所述二丁基二月桂酸锡的质量为己二异氰酸酯和聚氧化丙烯氧化乙烯醚质量的0.05％。所述步骤(1)中减压抽真空的条件是0.1mpa。
[0027]
实施例一：
[0028]
本发明提供了阳离子表面活性剂，它的结构式为：
[0029][0030]
式中a＝35，b＝18，m＝30。
[0031]
阳离子表面活性剂的制备方法，具体包括以下步骤：
[0032]
(1)将650重量份二羟基聚二甲基硅氧烷置于安装有反应釜中，在100℃，减压抽真空，恒温静置1h，然后加入20重量份哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵，其中，在120℃下反应2h，然后升温至140℃蒸发出混合物中的四甲基氢氧化铵，再降温至90℃减压抽真空去除小分子物质，最终得到透明粘稠的氨基硅油，取出待用；
[0033]
(2)将245份重量份聚氧化丙烯氧化乙烯醚与90重量份的己二异氰酸酯放入反应釜中，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡加快反应速度，在搅拌后90℃静置反应1.5h，制得乳白色粘稠状的反应性预聚体，取出待用；
[0034]
(3)将步骤(1)中的氨基硅油倒入装有反应性预聚体的反应釜中，使用搅拌机搅拌混合均匀，在120℃反应1h，减压抽真空去除去小分子物质，得含微量杂质的阳离子表面活性剂；
[0035]
(4)得到的含微量杂质的阳离子表面活性剂静置24h，然后将其置于反应釜中，然后将其表面的悬浮物进行过滤，过滤后得到阳离子表面活性剂，最后密封待用。
[0036]
实施例二：
[0037]
本发明提供了阳离子表面活性剂，它的结构式为：
[0038][0039]
式中a＝20，b＝10，m＝10。
[0040]
阳离子表面活性剂的制备方法，具体包括以下步骤：
[0041]
(1)将200重量份二羟基聚二甲基硅氧烷置于安装有反应釜中，在100℃，减压抽真空，恒温静置1h，然后加入5重量份哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵，其中，在80℃下反应4h，然后升温至140℃蒸发出混合物中的四甲基氢氧化铵，再降温至90℃减压
抽真空去除小分子物质，最终得到透明粘稠的氨基硅油，取出待用；
[0042]
(2)将60重量份聚氧化丙烯氧化乙烯醚与30重量份的己二异氰酸酯放入反应釜中，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡加快反应速度，在搅拌后35℃静置反应1.5h，制得乳白色粘稠状的反应性预聚体，取出待用；
[0043]
(3)将步骤(1)中的氨基硅油倒入装有反应性预聚体的反应釜中，使用搅拌机搅拌混合均匀，在80℃反应2h，减压抽真空去除去小分子物质，得含微量杂质的阳离子表面活性剂；
[0044]
(4)得到的含微量杂质的阳离子表面活性剂静置24h，然后将其置于反应釜中，然后将其表面的悬浮物进行过滤，过滤后得到阳离子表面活性剂，最后密封待用。
[0045]
本发明公开一种阳离子表面活性剂及其制备方法，先将二羟基聚二甲基硅氧烷和哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷反应制得氨基硅油，再使用聚氧化丙烯氧化乙烯醚对氨基硅油进行改性制得阳离子表面活性剂，增强反应产物的亲水性，使用该阳离子表面活性剂乳化后制得的柔软剂组合物作用于织物可以赋予织物柔软、蓬松和滑爽的手感，解决了传统制作工艺不利于制作的问题，另外该工艺制备的阳离子表面活性剂的乳化能力、分散能力、发泡能力、增溶能力、杀菌能力以及生物安全性得到显著提升，适用性广泛。
[0046]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.阳离子表面活性剂，其特征在于，它的结构式为：式中a＝20～35，b＝10-18，其中a与b均为自然数且a＞b，m＝5-32，m的数值为大于5的自然数。2.根据权利要求1所述的阳离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将200-650重量份二羟基聚二甲基硅氧烷置于安装有反应釜中，在100℃，减压抽真空，恒温静置1h，然后加入5-60重量份哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵，其中，在80-120℃下反应2-4h，然后升温至140℃蒸发出混合物中的四甲基氢氧化铵，再降温至90℃减压抽真空去除小分子物质，最终得到透明粘稠的氨基硅油，取出待用；(2)将40-260重量份聚氧化丙烯氧化乙烯醚与10-90重量份的己二异氰酸酯放入反应釜中，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡加快反应速度，在搅拌后35-90℃静置反应1.5h，制得乳白色粘稠状的反应性预聚体，取出待用；(3)将步骤(1)中的氨基硅油倒入装有反应性预聚体的反应釜中，使用搅拌机搅拌混合均匀，在80-120℃反应1-2h，减压抽真空去除去小分子物质，得含微量杂质的阳离子表面活性剂；(4)得到的含微量杂质的阳离子表面活性剂静置24h，然后将其置于反应釜中，然后将其表面的悬浮物进行过滤，过滤后得到阳离子表面活性剂，最后密封待用。3.根据权利要求2所述的阳离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述四甲基氢氧化铵的重量为二羟基聚二甲基硅氧烷重量的0.2％。4.根据权利要求2所述的阳离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述二丁基二月桂酸锡的质量为己二异氰酸酯和聚氧化丙烯氧化乙烯醚质量的0.05％。5.根据权利要求2所述的阳离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中减压抽真空的条件是0.1mpa。

技术总结
本发明公开了阳离子表面活性剂及其制备方法，它的结构式为：式中a＝20～35，b＝10-18，其中a与b均为自然数且a＞b，m＝5-32，m的数值为大于5的自然数；本发明先将二羟基聚二甲基硅氧烷和哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷反应制得氨基硅油，再使用聚氧化丙烯氧化乙烯醚对氨基硅油进行改性制得阳离子表面活性剂，增强反应产物的亲水性，使用该阳离子表面活性剂乳化后制得的柔软剂组合物作用于织物可以赋予织物柔软、蓬松和滑爽的手感，解决了传统制作工艺不利于制作的问题，另外该工艺制备的阳离子表面活性剂的乳化能力、分散能力、发泡能力、增溶能力、杀菌能力以及生物安全性得到显著提升，适用性广泛。适用性广泛。


技术研发人员：蔡胜利
受保护的技术使用者：广东丽臣奥威实业有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/9/14