有机硅柔软剂的测试
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书山有路勤为径;学海无涯苦作舟有机硅柔软剂的结构与性能特点结构特点从结构上看,聚有机硅氧烷具有下列特点:(1)主链SiOSi键为无机结构,侧链为有机基团,因而是一类典型的半无机、半有机高分子。
(2)主链上SiOSi键的键角(∠SiOSi)为130度~145度,SiO键的键长为0.163nm~0.164nm,键能为367.8kJ/mol。
和同族碳氧化合物相比(键角∠COC 108度,CO键长0.142nm,键能357.4kJ/mol),聚硅氧烷主链具有大键角,长键长,高键能的特点。
(3)侧链CSiO的键角为160度,CSi键长为0.188nm,因此侧链甲基绕SiO键旋转所需的活化能低,只有8kJ/mol。
(4)聚硅氧烷主链SiO键间偶极与偶极的相互作用、侧链SiCH3 间的相互作用使聚有机硅氧烷分子只能甲基朝外、硅氧键向内以某种α螺旋结构存在。
这种独特的结构导致聚硅氧烷链与链之间的相互作用力小,摩尔体积大,表面张力低。
(5)侧基为SiH键、SiOR或SiOH 基的聚硅氧烷均有反应性。
性能特点聚有机硅氧烷分子具有下列特性:(1)良好的电绝缘性、阻燃性、耐候性;(2)理想的生理与化学惰性、无毒害、不污染生态环境;(3)玻璃化温度低、耐高低温性能好、粘温流变性小;(4)低表面张力引起的易铺展成膜性、消泡性、疏水性与润滑性。
另外,聚二甲基硅氧烷的部分甲基被其它有机基团如聚醚基、环氧基、醇羟基、巯基、羧基、磷酸酯基、氨基或氟烃基取代形成的改性硅油,除有上述通性外,还具有这些有机基团所赋予的附加性能。
所以,聚有机硅氧烷乳液用于织物的浸轧整理,专注下一代成长,为了孩子。
有机硅柔软剂的结构、性能、表征及其吸附模型(续一)陈焜; 周向东【期刊名称】《《印染助剂》》【年(卷),期】2019(036)010【总页数】5页(P5-9)【关键词】有机硅; 柔软剂; 结构; 吸附模型【作者】陈焜; 周向东【作者单位】杭州美高华颐化工有限公司浙江杭州 311231; 苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州 215021【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1; TQ610.43.3 热处理聚硅氧烷分子链上的原子与棉纤维表面之间发生相互作用,其作用强度直接影响取向分布。
聚硅氧烷与棉表面之间存在强烈的吸引力,所以聚合物链上的原子只能在棉纤维表面的小区域内运动。
当受到外界作用时,分子链的动能增加,疏水链段取向性明显增强,取向趋于空气界面,宏观表现为手感风格与疏水性的变化。
缪华丽等[37]研究了有机硅柔软剂在不同织物上的热迁移规律,采用Phabr Ometer 织物风格仪分别测试了柔软整理前后涤纶织物和棉织物的手感、亲水性,并通过织物手感随定型温度及时间变化程度的定量化表征判断有机硅在不同织物上的热迁移程度差异。
结果表明,升高热处理温度、延长热处理时间均可使柔软整理涤纶织物和棉织物的手感提升,但亲水性下降。
这说明热处理时有机硅柔软剂有向织物表面迁移的趋势,由于有机硅分子链段与涤纶纤维之间作用力较弱,所以同等条件下在涤纶织物上的迁移程度显著大于棉织物。
Mohamed 等[38]选择聚二甲基硅氧烷化合物作为分子模型,用于研究有机硅向棉纤维的扩散行为。
聚二甲基硅氧烷在不同温度下处理棉纤维后在纤维中的分布情况:处理温度升高有利于聚二甲基硅氧烷向纤维内部渗透。
实验中还测试了存储时间对纤维上聚二甲基硅氧烷分布的影响,分布模型如图5 所示。
整理时,聚有机硅氧烷分子分布于纤维表面、内部和内腔中;整理后1 天,大部分分子向腔内移动,因此,腔内具有较高浓度的聚有机硅氧烷分子;随着时间的推移,这些分子再次从内腔迁移到纤维体。
一.固含量检测:在称量瓶中称取样品1g(精确至0.0001),放入105℃烘箱中烘燥4h,取出后移入干燥器中冷却至室温,称质量。
再重复前述烘燥1h,冷却后称质量。
二.离子性鉴别1.阴离子性的鉴定在有塞试管中加入10ml亚甲基蓝试剂(称取0.03g亚甲基蓝,用12g浓硫酸和50g无水硫酸钠一起搅合,并用蒸馏水稀释至1L)和5mL氯仿。
逐渐滴加0.5%有机硅样品稀释液(有机硅乳液配制成0.5%稀溶液),每加一滴剧烈搅动,原来上下明显分层的色调,逐渐呈现同一色调。
继续滴加试样,使下层氯仿层色泽变浓,而上层水层几乎无色,表示此有机硅柔软剂为阴离子性。
2.非离子性的鉴定在试管中加配制好的3mL KBiI4溶液,将A{溶解1.7g次硝酸铋【BiNO3(OH)2.BiO(OH)】}在20mL冰醋酸中,以蒸馏水稀释至100mL、B(溶解40gKI 于100mL蒸馏水中)溶液合并在1000mL的容量瓶中,加200mL冰醋酸,再以蒸馏水稀释至刻度,3mL BaCI2溶液(将20gBaCI2.2H2O溶解于100ML蒸馏水中),逐渐加入4mL有机硅样品稀释液(有机硅乳液配制成0.01%~0.1稀释液),至有橙红色沉淀出现,表示此有机硅柔软剂为非离子性。
3.阳离子性的鉴定:在试管中加入10mL溴酚蓝试剂(用0.2mol/L醋酸钠溶液75mL,0.2mol/L醋酸925mL 和0.1%溴酚蓝(96%乙醇溶液)20mL混合在一起,保持PH值为3.6~3.9),逐渐滴入有机硅样品稀释液(把有机硅乳液配制成10%的稀溶液,调节PH值为7)数滴,如溶液呈天蓝色,表示有机硅柔软剂为阳离子。
三.乳液稳定性:1.耐酸性:在150mL烧杯里称取3g有机硅乳液样品,然后加入97mL醋酸溶液(已调节至PH值为2~3),静置放置4h后观察杯内乳液的稳定情况,并记录是否有漂油分层情况。
2.耐碱性:在150mL烧杯里称取3g有机硅样品乳液,加入97mL纯碱溶液(已调至PH值为12~13),静置放置4h,观察杯内乳液的稳定情况,并记录漂油、分层现象。
有机硅柔软剂的结构、性能、表征及其吸附模型(待续)陈焜; 周向东【期刊名称】《《印染助剂》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】6页(P7-12)【关键词】有机硅; 柔软剂; 结构; 吸附模型【作者】陈焜; 周向东【作者单位】杭州美高华颐化工有限公司浙江杭州 311231; 苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州 215021【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1; TQ610.4聚有机硅氧烷具有低表面能、优良的润滑性、热稳定性和疏水性。
从分子层面分析,经聚有机硅氧烷处理的织物,其柔软性来自硅氧烷骨架中Si—O—Si键的360°自由旋转及甲基之间的低相互作用[1-2]。
因此,聚有机硅氧烷在减少纤维与纤维之间的摩擦方面起到高效润滑的作用。
织物表面与有机硅柔软剂之间,有机硅活性官能团提供较强的结合力,从而提高整理织物的耐水洗性能。
为了增强聚有机硅氧烷与纺织品之间的相互作用,常常对聚有机硅氧烷进行改性,引入功能性基团[3]。
实际上,这些功能性基团的引入为聚有机硅氧烷带来了广泛的物理属性。
氨基官能团就是其中的一种,在有机硅化合物提供软化性能方面发挥了重要作用[4]。
在实际生产中,氨基改性聚二甲基硅氧烷作为织物柔软剂广泛用于纺织工业中[5-7]。
有机硅柔软剂一直随着纺织品风格的变化而不断改变,也是全球纺织工业一直需要改进的产品。
工厂在使用有机硅柔软剂的过程中常出现黄变、黏辊、柔软效率低、亲水性差以及修色困难等问题[8]。
因此,本课题从有机硅柔软剂的结构设计出发,从机理上探讨聚有机硅氧烷的结构、性能、表征及其与纤维作用模型的关系。
1 有机硅柔软剂的结构与性能常用的有机硅柔软剂有羟基硅油、聚醚硅油和氨基改性硅油。
由于氨基改性硅油的氨基能与纤维表面通过化学键结合,使聚有机硅氧烷链段定向吸附在纤维表面,并渗透到纤维内部,从而降低纤维之间的摩擦系数,表现出柔软性、滑爽性、弹性以及其他优异的特性[9]。
皮革用非离子有机硅柔软剂
皮革用非离子有机硅柔软剂是一种专门用于处理皮革材料的柔软剂。
它的主要成分是非离子有机硅化合物,具有独特的分子结构和化学性质,能够渗透和吸附在皮革表面,提供柔软度和光滑度。
这种柔软剂可以改善皮革的柔软性和弹性,使其更加舒适和易于折叠。
它还可以提高皮革的耐磨损性和耐温性能,延长皮革的使用寿命。
使用非离子有机硅柔软剂处理皮革时,通常会将其稀释后喷涂在皮革表面,然后通过摩擦和加热等工艺加以固化和吸附。
处理后的皮革不会产生明显的油腻感,同时可以保留皮革的原始颜色和质感。
总之,皮革用非离子有机硅柔软剂是一种常用的处理剂,可以改善皮革的柔软性和耐用性,使其更加适合制作各种皮具产品。
分析有机硅柔软剂对染后棉织物的影响摘要:在纺织业,柔软剂、助染剂等对各种纺织物的性能、色度都有重要的作用,在有机硅柔软剂是对染后棉织物进行柔软处理的重要试剂。
柔软剂可以将染后棉织物的柔软性改变,但是对染后棉织物的色度也有影响,为此本文设计了研究有机硅柔软剂对染后棉织物影响的实验。
关键词:有机硅柔软剂棉织物染料当前在棉织物染色上使用最多的染料是硫化染料,改变染后棉织物柔软性能的柔软剂有很多中,按照柔软剂的化学成分进行分类,有非硅型柔软剂、含硅型柔软剂,不同的类型的柔软剂有不同的性能,对染后棉织物的影响不同,本文针对有机硅柔软剂对染后棉织物产生的影响进行研究。
一、实验内容为了研究有机硅柔软剂对染后棉织物产生的影响,本文针对不同类型的染色剂在不同的类型柔软剂的作用下发生的变化进行分析[1]。
1.实验材料染料:硫化黑、可溶性硫化蓝、硫化黄柔软剂:阴离子柔软剂DC-1111、阳离子柔软剂AEC、非离子柔软剂PEN、有机硅柔软剂DS-30活性剂:非离子表面活性剂SDL其他材料为棉织物、保险粉、双氧水、氢氧化钠、氯化钠等。
实验仪器:水浴箱、恒温鼓风干燥箱、Datacolcr600电脑测色配色仪、6010便携式酸度计、折光仪L340119,分析天平、SW-12耐水洗色牢度仪、AG-17耐光试验机、TU - 1950 紫外可见分光光度计2.实验方法将棉织物先在1%的非离子表面活性剂水浴中进行煮练,煮练时保持温度为50℃,维持30min,将煮好后的棉织物烘干,使用以上提供的染料进行染色,染色时,染色液由染色硫化染料、匀染料、氯化钠、保险粉、氢氧化钠等组成,染色液为碱性,PH值为10~11,棉织物染色的初始温度控制在40℃,在开始染色后,在20min内,将染色温度升到85℃,并在此温度下维持一个小时的染色。
染色完成后的棉织物,需要在双氧水、醋酸下,PH达到5时,维持50℃的15min浸渍,然后将完成各项印染工序的棉织物分为6均等分,其中有2份不使用柔软剂进行柔软处理,其他4分分别使用不同的柔软剂进行处理[2]。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
有机硅柔软剂在纺织品柔软整理技术研究
每当人们购置纺织品或服装时,首先作出判断的总是眼睛。
但是顾客的手不仅是用来拿钱包或信用卡,而且对要选择的物品作出判断。
毫无疑问,不能低估诱人的手感,它已成为一项质量指标,也成为主要的销售手段。
柔软剂能赋予织物舒适的手感,因此被认为是一种重要的纺织助剂。
1有机硅
几十年来,有机硅就被用于改善织物手感。
由于其优越的柔软性能,氨基
硅的重要性已无以伦比。
其功效远远优于甲基硅油或带有羰基、环氧基、羧基的有机硅。
如何解释这种特殊现象?显而易见,人们期望在纤维表面形成定向排列。
柔软剂分子上部分质子化的氨基基团会与带负电荷的棉纤维相作用。
X射线荧光法证明,氨基硅油中的氮原子定向排列在纤维表面。
有机硅
覆盖层的外层上没有氮原子,氨基基团固着在纤维上。
这并不适用于聚酯织物,因为它在纤维上无任何变化。
X射线荧光法同时充分证明,氮原子分布均匀,因此并没有定向排列。
柔软效果由何而来?氨基官能团将有机硅锚固在棉纤维上。
在它们之间
的非取代的链段形成链环,由于这些链环可自由移动,因而起着润滑剂的作用。
而降低了的纤维对纤维的摩擦力就被称为“柔软手感”。
对棉的特适
性也可以在差别化染色中得以看出:着色的有机硅分布在经纱是聚酯,纬纱是棉的织物上。
氨基硅类柔软剂可以通过改变链长度“X”来改变硅油粘度,改变取代
度“Y”来改变直接性,及交联链端的多少(若是反应性),
通过分子交联而形成的一种相互渗透的网状结构能使织物的手感由干到
专注下一代成长,为了孩子。
有机硅柔软剂的测试
一、乳液的储藏稳定性
在50ml酸式滴定管中,注入有机硅乳液样品至刻度,管口上盖上一只小烧杯(以防尘埃落入和乳液挥发),垂直静止存放定期(10、20、30天),在室温条件下观察管内乳液的漂油、分层、凝胶等现象,并记录其高度(mm),一般情况三个月不漂油、不分层属质量稳定。
二、乳液的离心分离
在15ml的离心试管内加入2ml乳液样品,放入800型离心沉淀器里,以每分钟3000转的速度旋转,每隔5、15、30、60min观察一次,分别记录管内乳液的分层、结膜及试管壁上的各种现象。
30min不分层、不漂油属质量稳定(允许少量凝胶存在)
三、乳液的耐热性
在150ml无色透明的广口瓶中,加入100ml乳液样品,盖紧瓶盖后放入恒温烘箱内,调节温度为40±2℃,恒温4小时后,观察瓶内乳液的稳定情况,并记录是否有油花、漂油等现象,如果不漂油、不分层属质量稳定。
四、热稳定性测试
用量筒量取硅油浓度为10g/L的待测液100ml,倒入150ml的烧杯中并放置于加热式恒温磁力搅拌器上,边加热边搅拌,观察溶液变化情况,变浑浊时用温度计测量溶液温度并记录下来,溶液出现絮状物或漂油时,用温度计测量溶液温度并记录下来。
五、耐温耐碱测试
1、目的:本方法用来测定硅油的稳定性。
2、测夜的配制:配制10g/L硅油待测液50mL,用NaoH溶液调PH
值至12、11、10、9、8、7。
3、把调好的PH值硅油溶液分别置于电加热磁力搅拌器上。
4、边搅拌边升温,观察溶液变化现象,待溶液变浑浊用温度计测试
此时溶液的温度并记录下来,待溶液出现絮状物或漂油时,测试
此时溶液的温度并记录下来。
六、乳液的含固量:
在已恒重的铝盒内,准确称取样品1.000g左右,放于105℃烘箱中,2h 后取出放于干燥皿中,10min后取出称量。
含固量(%)=(G2-G)/(G1-G)×100%
式中:G为空铝盒的重量(g)
G1为烘干前铝盒和试样的总重量(g)
G2为烘干后铝盒和试样的总重量(g)
七、乳液的含油量
在已恒重的300ml的空烧杯中,准确称取乳液样品100.00g,加入120ml 破乳液(100ml破乳液由NaBr(20%)5ml与乙醇(95%)95ml配制而成),稍加摇动,放置2天后,观察其破乳情况。
若未破乳,追加破乳液若干ml,再放置数天后观察,直至破乳到明显分离成油层为止。
倒去液层,放入恒温烘箱内(102℃±2),烘至恒重。
含油量=G1/G×100%
G为试样的重量,G1为油的重量
八、离子性的鉴定
(1)百里酚蓝试验检测阴离子表面活性剂
1.仪器与化学品
盐酸百里酚蓝(指示剂)
2.试剂配制
取4ml0.005mol/L的HCL溶液,加入3滴0.1%百里酚蓝液,再加入0.005mol/L的HCL溶液至5ml。
3.测试方法:在1%柔软剂溶液5ml加入上述试剂,若呈红紫色
表示有阴离子表面活性剂存在。
(2)溴酚蓝试验检测阳离子表面活性剂
1.主要化学品:醋酸钠(cp)醋酸(cp)溴酚蓝
2.试剂配制1)用浓度为0.2mol/L醋酸钠溶液75ml ,浓度0.2mol/L
的醋酸溶液925ml和0.1%溴酚蓝溶液(0.1g溴酚蓝溶于96%酒
精溶液100ml)20ml混合在一起,溶液PH值为3.6~3.9。
3.测试方法: 在试管中加入10ml溴酚蓝试剂,然后逐渐滴入10%
的有机硅样品稀释液数滴,如使溶液呈天蓝色,表示有机硅柔软
剂为阳离子。
(3)非离子性的检测
1.主要化学品:次硝酸铋冰醋酸碘化钾氯化钡
2.试剂配制:
1).碘化铋钾(KBiI4)试剂的配制
a.溶解1.7g次硝酸铋〔BiNO3(0H)2•BiO(OH)〕在20ml
冰醋酸中,以蒸馏水稀释至100ml。
b.溶解40gKI于100ml蒸馏水。
将a.b.两种溶液合并在1000ml的容量瓶中,加入200ml冰
醋酸,用蒸馏水稀释至刻度。
2).氯化钡溶液(BaCL2)的配制
将20g BaCL2·2H2O溶解于100ml蒸馏水中。
3.测试方法
在试管中加入配制好的3mlKBiI4溶液,3ml BaCL2溶液,逐渐加入4ml0.01~0.1%的有机硅样品稀释液,至有橙红色沉淀出
现,即为非离子性。
九、耐盐测试
(1)把20%NaCL溶液置于酸式滴定管中,分别量取100ml,10g/L、20g/L硅油溶液,放入磁力转子,把盛有硅油的溶液分别置于恒温
磁力搅拌器上面,溶液边滴定NaCL溶液边搅拌,观察溶液变化
情况,记录硅油溶液变浑浊时所耗NaCL的量。
(2)把20%Na2SO4(元明粉)溶液置于酸式滴定管中,分别量取100ml,10g/L、20g/L硅油溶液,放入磁力转子,把盛有硅油的溶液分别
置于恒温磁力搅拌器上面,溶液边滴定Na2SO4溶液边搅拌,观察
溶液变化情况,记录硅油溶液变浑浊时所耗Na2SO4的量。
十、与添加剂的配伍性试验
(1)、耐电解质(氯化镁)试验
在150ml烧杯里称取3g有机硅乳液样品,然后加入2%MgCL2•6H2O溶液97ml,静止放置。
分别在4h和24h观察一次,并记录杯内漂油、分层等现象,不漂油、不分层表明耐电解质性能良好。
(2)、耐荧光增白剂试验
在150ml烧杯里称取3g有机硅乳液样品,然后加入0.3%荧光增白剂溶液97ml,静止放置。
分别在4h和24h观察一次,并记录杯内漂油、分层等现象,不漂油、不分层表明耐荧光增白剂性能良好。
(3)、耐2D树脂、增白剂和氯化镁同浴试验
在150ml烧杯里称取3g有机硅乳液样品、0.6g的45%2D树脂和1gMgCL2•6H2O,然后将以溶解好的荧光增白剂(0.3g)加入上述烧杯里,用水稀释至100ml,静止放置。
分别在4h和24h观察一次,并记录杯内漂油、分层等现象,不漂油、不分层表明耐2D树脂、增白剂和氯化镁性能良好。
联邦科特化工有限公司技术中心
2007-1-26。