改性聚硅氧烷在上光剂中的应用

改性聚硅氧烷在上光剂中的应用关键词：上光剂、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷

摘要：本文简单介绍了上光剂的发展背景、原理简介，重点介绍有机硅中改性聚硅氧烷在上光剂中的应用，分别介绍了氨基改性聚硅氧烷、烷基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷的原理及方法。

1上光剂简介

1.1上光剂发展背景

至今为止,去污上光剂已有数百年的发展历史了,早在12世纪末,欧洲人就将熔化蜂蜡涂抹在地板上,然后靠人力将地板擦亮。后来有人把蜂蜡熔化在松节油里,制成柔软的油膏体,使用时将膏体倒在地板上,再用布擦拭,将地板擦亮。到了16世纪末,人们发现了加洛巴蜡,即巴西棕搁蜡,该蜡硬度大,熔点高,将其涂于物体表面上,得到的蜡膜光亮度和耐靡性能好,蜡膜滑爽而无粘性,在上光剂中加进加洛巴蜡后.质量显著提高。直到今天,蜂蜡和巴西棕搁蜡仍是人们制造皮革上光剂、汽车上光剂及家俱上光剂的首选原料。随着科学技术的不断发展·各国相继开发出石蜡、蒙旦蜡、OP蜡、赫西斯特蜡等多种蜡原料,极大地推进了上光剂的进展。在石油化学工业高速发展的今天,人们在上光剂的开发研究中.可以任意选择上光剂的原料。在上光剂配方中,除把蜡作为主要原料外,还将二甲基硅油、白油等做为主要上光成分。此外,在上光剂中还加进石油溶剂、乳化剂、去污剂、抗氧化剂、防腐剂、防锈剂、抗紫外线吸收剂等成分,使上光剂的质量再上一个新台阶,使其用途更加广泛。

去污上光剂系指用于车辆(汽车、摩托车、自行车等)和家用设备(如冰箱、洗衣机、各种家用电器及家具、地板等)的漆膜及电镀层表面去污、上光及保护的一种乳白色或透明状溶液。长期以来,人们一直采用传统的擦拭方法对物体表面进行去污上光,即首先对需要擦拭的物体表面进行去清水冲洗,用布擦拭,然后用上光蜡在其表面上打蜡,经日晒后抛光,整个擦拭工序需逐一进行。该方法不但消耗大量的清水,而且增加人们的劳动强度。

去污上光剂的问世则改变了人们传统的擦拭方法。由于去污上光剂集清洁

剂、上光剂、防锈剂、抗静电剂于一体,使清洁上光等工序一次完成,减轻了人们的劳动强度,节约了物质资源,适应现代化生活的需要。

1.2去污上光原理

去污是指洗涤剂去除固体表面的污垢。污垢分液体和固体两类。液体污垢包括动、植物油及矿物油。固体污垢主要为尘土、泥、灰、铁锈、炭等。汽车常年奔驰在公路,接触各种环境,其表面既有液体污垢,又有固体污垢,即形成所谓的混合污垢。此种混合污垢,往往是液体包住固体微粒粘附于汽车表面,所以与液体油类污垢的情况相似。

去污过程可用下式表示:固体表面·污垢+洗涤剂→固体表面十污垢·洗涤剂。

(1)固体表面被洗涤液润湿,即洗涤剂溶液充分浸入固体表面中去。

(2)污垢被洗涤液润湿。原液体油污在固体表面是以铺开的油膜形式存在的,在洗涤液润湿作用下,逐渐卷缩成为油珠,使污垢与固体表面呈不润湿状态。在机械力的作用下,油珠离开固体表面。

(3)洗涤液对污垢加溶,当溶液中表面活性剂的浓度达到临界胶团浓度时,即形成胶团。这时液体油污离开固体表面,被胶团裹夹在其分子层之间。

(4)洗涤液的悬浮、分散、乳化使污垢不能再回到固体表面,即防止污垢再沉积。

(5)在表面活性剂的作用下,当污垢与固体表面呈分离状态时,利用人工洗涤或其他机械作用,污垢即离开固体表面进入洗涤液中。同时通过机械作用促使泡沫的形成,进一步增强洗涤剂的携污能力。

上光剂是将含有直链饱和烷烃混合物,在乳化剂的作用下,与水形成乳状液,喷涂在漆膜表面,乳化剂使乳状液在固体表面铺展,形成一层光亮而坚硬的涂膜。去污和上光是两个互相配合的过程。去污效果好,有利于乳状液在固体表面铺展,铺展后的涂膜显得洁净光亮。

2有机硅在上光剂中的应用

传统的上光剂以蜡为主要原料，为了满足多样性的需求，可以通过添加适量有机硅提高上光剂的性能。由于有机硅结构独特，能使抛光表面防潮防水、易于清洁并且表现出色的润滑性，因此，有机硅在上光剂配方中有着不可替代的作

用。

2.1聚二甲基硅氧烷的应用

聚二甲基硅氧烷有非常好的疏水性，能够起到疏水防潮的作用。硅油的表面张力低，能增加抛光表面的湿润度，提高抛光表面的易清洗度，并且硅油在上光产品中也能帮助磨料和溶剂之间有更良好的结合。有数据表明，使用含硅的上光剂能使在汽车上光上花费时间缩短到硬蜡上光的1/2到1/4。

线性的聚二甲基硅氧烷在非常宽的摩尔质量范围内都是能够流动的流体，从162g/mol-500000g/mol同时，其相应的黏度范围也很宽，市场上销售的产品，如Wacker AkFliud系列的二甲基硅油有0.62mm2/s至100万mm2/s硅油的黏度会影响抛光产品在光泽和使用润滑性能方面的表现，一般来说，黏度越高，为产品提供的光亮度也越好，但使用时的滑爽性能越差"因此，在抛光产品中，添加黏度50mm2/s-1000mm2/s 的硅油可提供产品较好的润滑性，便于最终产品使用，黏度$1000mm2/s-6000mm2/s的硅油能提高抛光材料表面的光泽度和深度"少量高黏度硅油与低黏度硅油复配使用有一定的协同作用，在获得满意的光泽度和深度的同时，又易于抛光擦拭"经研究硅油黏度范围在100mm2/s-1000mm2/s时适用于O/W型的家具抛光剂，黏度为5000mm2/s到30000mm2/s则可用于膏状物抛光剂。

聚二甲基硅氧烷有非常好的疏水性，这是由于经过硅油处理后，硅氧烷偶极指向界面，材料表面被甲基以紧密堆积方式遮盖住，起到了疏水防潮的作用"此外，由于硅油的整个分子呈螺旋结构，硅氧键的极性相互抵消，分子间力小，所以表面张力低"这决定了硅油产品即使用量较小也有很高的铺展性"硅油的低表面张力能增加抛光表面的湿润度，提高抛光表面的易清洗度，并且硅油在抛光产品中也能帮助磨料和溶剂之间有更良好的结合"数据表明，由于硅油有润滑作用，使用含硅的抛光剂能使在汽车抛光上花费时间缩短到硬蜡抛光的1/2-1/4。

3.改性聚硅氧烷

改性的聚二甲基硅氧烷，是在硅油的支链或主链上通过化学反应，引入不同的官能团，由于各种特殊官能团的引入，赋予改性的聚二甲基硅氧烷更多特殊的优异性能。在上光剂和抛光剂上，使用较多的有氨基改性的聚硅氧烷、烷基改性