本發(fā)明涉及一種環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑及其制備方法，屬于紡織品染整助劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一種人造纖維應(yīng)用廣泛，它由天然纖維素經(jīng)堿化而成堿纖維素，再與二硫化碳作用生成纖維素黃原酸酯，溶解于稀堿液內(nèi)得到的粘稠溶液稱(chēng)粘膠，粘膠經(jīng)濕法紡絲和一系列處理工序后即成粘膠纖維，粘膠纖維的化學(xué)組成與棉相似，表面帶有大量的羥基具有良好的吸濕性，與其他紡織纖維混紡,織物柔軟、光滑、透氣性好。人造粘膠纖維一般采用活性染料來(lái)進(jìn)行染色，由于其典型的“皮-芯”結(jié)構(gòu)，在染色過(guò)程中，特別是染得深色產(chǎn)品時(shí)，往往會(huì)使用大量的染料，產(chǎn)生較多的廢水，染色成本較高，對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染，因此人們希望有色織物染色時(shí)，在染料用量較低的情況下，同時(shí)能提高織物顏色鮮艷明亮度，采用后整理方法提升粘膠纖維織物的顏色深度和鮮艷度?？椢锖笳碓錾钍牵瑢⒌驼凵渎饰镔|(zhì)覆蓋在纖維表面，使入射光在纖維織物的反射率降低，從而使人們?cè)谝曈X(jué)上對(duì)織物的顏色產(chǎn)生增深的效果。通常，低折射率物質(zhì)包括有機(jī)硅類(lèi)樹(shù)脂、聚丙烯酸酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂等，其中有機(jī)硅類(lèi)樹(shù)脂使用居多，經(jīng)其整理的織物在增深的同時(shí)具有爽滑柔軟的手感。例如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01510816900.8公開(kāi)了“一種織物用靜電自組裝增深方法”，將染色后的蠶絲織物按以下程序處理，先在聚乙烯亞胺水溶液中充分浸漬后取出，用去離子水清洗，再浸入納米二氧化硅溶膠液中，充分浸漬后用去離子水清洗，如此完成一個(gè)周期的組裝，在織物表面形成SiO2/PEI薄膜，從而達(dá)到織物增深的效果。但是，這種方法在織物進(jìn)行增深處理后，影響織物的手感，且耐洗滌性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑及其制備方法，該增深整理劑制備方法簡(jiǎn)單、反應(yīng)過(guò)程易操作，得到的乳液穩(wěn)定，用于深色織物的增深后整理，增深效果顯著，能提高紡織物的耐洗滌性和手感。
一種環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑，其特征在于，該增深整理劑的原料組分及重量百分比含量：
八甲基環(huán)四硅氧烷 5～35%
三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷 0.5～10%
3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷 0.1～6%
封端劑 0.001～0.1%
強(qiáng)堿性催化劑 0.001～0.1%
乳化劑 0.1～2%
去離子水 余量。
一種環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑的制備方法，其特征在于，其步驟如下：
(1). 將一定量的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至70～90℃水浴，將一定量的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與去離子水以 (3～7):1的質(zhì)量比的比例混合，攪拌均勻后，緩慢滴加到上述三口燒瓶中，再加入0.05g的強(qiáng)堿性催化劑，反應(yīng)1～3小時(shí)，再加入一定量的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)3～6小時(shí)；向上述溶液加入0.1g的封端劑，反應(yīng)1～2小時(shí)，降溫至50～70℃，繼續(xù)反應(yīng)18～24小時(shí)，冷卻后得到的溶液在溫度為90～110℃、壓力為1～2MPa 下蒸餾30～45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2).配制質(zhì)量百分比為20～40 % 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將其PH值調(diào)至中性，升溫至40～80℃時(shí)，然后將乳化劑與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比 (1～3)：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合，攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑， 所述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑的結(jié)構(gòu)式為：
式中，X ＝10～100；Y＝80～1000；Z＝8～80，且X、Y、Z均為整數(shù)。
所述封端劑為六甲基二硅氧烷、五甲基二硅氧烷中的一種。
所述強(qiáng)堿性催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、四甲基氫氧化胺中的一種或幾種。
所述的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉。
本發(fā)明的有益效果：
1. 本發(fā)明提供了一種環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑的制備方法采用八甲基環(huán)四硅氧烷、三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷與環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑的水解物在強(qiáng)堿催化劑作用下反應(yīng)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑，該增深整理劑應(yīng)用于后整理處理的織物，使織物具有柔軟爽滑的手感，同時(shí)側(cè)鏈含有氟原子，增深劑在后整理時(shí)，經(jīng)高溫焙烘后成膜，氟原子易富集在膜的表面，從而使得纖維表面的折射率大大降低，減少纖維表面的反射光量，使得增深效果明顯。
2. 本發(fā)明制備了一種織物增深劑，這種增深劑中含有環(huán)氧基團(tuán)，這樣后整理高溫焙烘時(shí)，環(huán)氧基團(tuán)與表面上的羥基發(fā)生反應(yīng)形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，從而增加與纖維的粘結(jié)性，提高有色織物的色牢度與耐洗滌性。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例一
(1). 將84g的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至90℃水浴，將6g的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與2g的去離子水混合，攪拌均勻后，緩慢滴加到上述三口瓶中，再加入0.05g的KOH，反應(yīng)3小時(shí)，再加入10g的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)；向上述溶液加入0.1g的六甲基二硅氧烷反應(yīng)1小時(shí)，降溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)20小時(shí)，冷卻得到的液體在溫度100℃，壓力2MPa下蒸餾45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2).配制質(zhì)量百分比為30% 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將將其PH值調(diào)至中性，升溫至度60℃時(shí)，然后將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比1.5：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑。
實(shí)施例二
(1). 將82g的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至90℃水浴，將8g的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與2g的去離子水混合, 攪拌均勻后,緩慢滴加到上述三口瓶中，再加入0.05g的KOH，反應(yīng)3小時(shí)，再加入10g的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)；向上述溶液加入0.1g的六甲基二硅氧烷反應(yīng)1小時(shí)，降溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)20小時(shí)，冷卻得到的液體在溫度100℃，壓力2MPa下蒸餾45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2).配制質(zhì)量百分比為30% 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將將其PH值調(diào)至中性，升溫至度60℃時(shí)，然后將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比1.5：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑。
實(shí)施例三
(1). 將80g的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至90℃水浴，將10g的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與2g的去離子水混合，攪拌均勻后，緩慢滴加到上述三口瓶中，再加入0.05g的KOH，反應(yīng)3小時(shí)，再加入10g的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)；向上述溶液加入0.1g的六甲基二硅氧烷反應(yīng)1小時(shí)，降溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)20小時(shí)，冷卻得到的液體在溫度100℃，壓力2MPa下蒸餾45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2).配制質(zhì)量百分比為30% 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將將其PH值調(diào)至中性，升溫至度60℃時(shí)，然后將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比1.5：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑。
實(shí)施例四
(1). 將80g的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至90℃水浴，將8g的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與2g的去離子水混合，攪拌均勻后，緩慢滴加到上述三口瓶中，再加入0.05g的KOH，反應(yīng)3小時(shí)，再加入12g的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)；向上述溶液加入0.1g的六甲基二硅氧烷反應(yīng)1小時(shí)，降溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)20小時(shí)，冷卻得到的液體在溫度100℃，壓力2MPa下蒸餾45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2).配制質(zhì)量百分比為30% 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將將其PH值調(diào)至中性，升溫至度60℃時(shí)，然后將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比1.5：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑。
實(shí)施例五
(1). 將82g的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至90℃水浴，將8g的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與2g的去離子水混合，攪拌均勻后，緩慢滴加到上述三口瓶中，再加入0.1g的KOH，反應(yīng)3小時(shí)，再加入10g的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)；向上述溶液加入0.1g的六甲基二硅氧烷反應(yīng)1小時(shí)，降溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)20小時(shí)，冷卻得到的液體在溫度100℃，壓力2MPa下蒸餾45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2).配制質(zhì)量百分比為30% 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將將其PH值調(diào)至中性，升溫至度60℃時(shí)，然后將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比1.5：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑。
實(shí)施例六
(1). 將80g的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至90℃水浴，將10g的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與2g的去離子水混合，攪拌均勻后，緩慢滴加到上述三口瓶中，再加入0.05g的KOH反應(yīng)3小時(shí)，再加入10g的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)；向上述溶液加入0.15g的六甲基二硅氧烷反應(yīng)1小時(shí)，降溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)20小時(shí)，冷卻得到的液體在溫度100℃，壓力2MPa下蒸餾45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2).配制質(zhì)量百分比為30% 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將將其PH值調(diào)至中性，升溫至度60℃時(shí)，然后將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比1.5：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑。
實(shí)施例七
(1). 將80g的八甲基環(huán)四硅氧烷加入到燒瓶中，升溫至90℃水浴，將10g的3-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷與2g的去離子水混合，攪拌均勻后，緩慢滴加到上述三口瓶中，再加入0.05g的KOH反應(yīng)3小時(shí)，再加入10g的三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)；向上述溶液加入0.1g的六甲基二硅氧烷反應(yīng)1小時(shí)，降溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)20小時(shí)，冷卻得到的液體在溫度100℃，壓力2MPa下蒸餾45min，冷卻至室溫，即得到均勻半透明的粘稠的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油；
(2). 配制質(zhì)量百分比為30% 的上述步驟(1)得到的環(huán)氧基有機(jī)氟硅油，用醋酸溶液將將其PH值調(diào)至中性，升溫至度60℃時(shí)，然后將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與上述環(huán)氧基有機(jī)氟硅油以重量比2：100的比例進(jìn)行水浴攪拌混合攪拌1小時(shí)，得到環(huán)氧基有機(jī)氟硅油乳液增深整理劑。
對(duì)實(shí)施例一至實(shí)施例七中制得增深整理劑進(jìn)行增深效果檢測(cè), 取增深整理劑重量為黑色真絲纖維織物重量的5%,按織物與增深整理劑的浴比為1:20加水后，升溫到60℃運(yùn)轉(zhuǎn)20 min后，出缸，脫水，烘干，在160℃溫度的鼓風(fēng)干燥箱干燥5分鐘，在200℃溫度的鼓風(fēng)干燥箱培烘40秒，取出后在桌面上放平，冷卻后回潮，通過(guò)Datacolor測(cè)色儀測(cè)試，以及采用徐穆卿《印染試化驗(yàn)》文獻(xiàn)、GB/T4802.3-2008、GB/T3921.1～5－2008和GB/T 8424.1～3－2001 規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1中實(shí)施例一～實(shí)施例七的測(cè)定結(jié)果看出，利用本發(fā)明制成的織物增深整理劑乳化后乳液穩(wěn)定，對(duì)黑色粘膠纖維織物有明顯的增深效果，同時(shí)紡織物也有較好的柔軟性和固色效果。