氨基硅油及其它有机硅织物整理剂分析说明
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第十四章 防皱整理剂页数:38
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常用硬挺整理剂的选择页数:1
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后整理剂页数:14
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织物硬挺整理剂页数:12
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聚氨酯整理剂在织物上的应用页数:6
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毛织物整理及其整理剂页数:5
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三防助剂及6种常用拒水织物整理剂简介页数:1
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有机硅织物柔软整理剂的特点及发展方向
工程师园地有机硅织物柔软整理剂的特点及发展方向李爱杰(哈尔滨化工研究所 150020) 摘 要:本文详细介绍了有机硅织物柔软整理剂的三大类产品,及其性能特点和发展方向。
关键词:有机硅;柔软整理剂中图分类号:TS103184+712 文献标识码:AThe K inds of Oroganosilicon Softening Finishing AgentLi Aijie(Harbin Research Institute of Chem ical T echnology Harbin 150020) Abstract :Three series of main products of organosilicon s oftening finishing agents ,their properties ,features andtrend of development were presented ,Representative products of orgarosilicon s oftening agents ,both domestic and for 2eign ,were described 1K eyw ord :Organosilicon ;S oftening finishing agent收稿日期:2002-04-15作者简介:李爱杰(1964～),女,工程师,毕业于哈尔滨师范大学化学系,主要从事有机硅材料的研究工作。
1 前言 有机硅柔软整理剂可使不同纤维成份的织物具有柔软滑爽的性能,还赋予织物表面光泽、弹性、丰满、防皱、耐磨、防污和毛料感强等特色,并能提高织物的缝纫性,增加人们所喜爱的滑、挺、爽风格,加之这类材料无毒、无污染环境,因此,在棉、毛、丝、麻和化纤织物的后整理上得到了广泛的应用。
有机硅柔软整理剂从上世纪50年代发展至今,按其结构可分为三大类,即非活性有机硅柔软剂、活性有机硅柔软剂和改性有机硅柔软剂,近年来又开发了含多种活性基团的有机硅织物整理剂。
氨基改性硅油在纺织品柔软中的应用
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟氨基改性硅油在纺织品柔软中的应用氨基改性硅油在纺织品柔软应用概况氨基改性有机硅柔软剂在棉、涤纶、丝绸、羊毛、亚麻、腈纶及超细纤维等织物的整理中有着广泛的应用。
在实际应用过程中，可以用浸轧法，也可用浸渍法；可以单独使用，也可以在染浴中和染色同时进行或在染色结束冷却时加入，也可在清浴中加入。
不同的整理工艺，可得到不同的柔软效果。
氨基改性有机硅柔软剂由于氨基种类繁多，在-Si-O-链上的位置也各不相同，但用于织物柔软整理，均能赋予织物良好的柔软手感，抗折皱回复性大大提高。
用作织物柔软整理剂的氨基硅油，其氨基摩尔分数一般均小于10（mol）%，而且70%以上皆为-C3H6NHC2H4NH2。
近几年来，环氧化或酰化氨基硅油、环己氨基硅油、复合型氨基硅油等发展很快。
氨基硅油能赋予合成纤维、天然纤维以及混纺纤维织物润滑感、柔软性、防皱性、抗撕裂性和回弹性等，使织物具有丰满似棉以及近乎毛和丝绸等动物纤维的手感。
氨基硅油用作织物柔软剂，能赋予织物优良的柔软性和憎水性。
憎水效果虽不如二甲基硅油处理后的织物，但耐洗性较好，这与氨基带极性及定向吸附在织物表面上有关。
氨基硅油用在合成纤维中，可将丙烯腈纤维及聚酯短纤维整理成具有兽毛般及羽绒手感的产品，并大量用于絮棉柔软整理中。
在新合纤等原料上利用桃皮整理可提高蓬松性和表面的触感或有染色效果增深的色相以及艳光，同时可取得富于弹性的手感等。
聚酯纤维与其它纤维相比有染色浓度低，不鲜明的特点。
信越公司的Neso.Saachike等人发现将氨基硅油与硅烷交联剂或其水解物、乳化剂、水配成乳液作为深色聚酯纤维整理剂时，整理后的织物具有深色效果。
例如，将3500mPa·s的氨基硅油300专注下一代成长，为了孩子。
聚醚改性氨基硅油织物整理剂的制备及应用 (1)
的氨基硅整理剂，疏水较性裂剐，在储运和应用过程中经常出现“破乳漂油”现象，在浸轧使用过程中有
黏辊现象［３－５），而且，所含氨基，特别是伯氨基容易被氧化而导致整理后的白色及浅色织物泛黄，影响 织物的整理效果和服饰的美观性Ｉ］－２］。 １．４聚醚改性氨基硅油的性能特点 在聚醚和氨基聚硅氧烷二者之间取长补短，研制并生产既有良好的柔软性，又能提供良好吸湿性、 并能防止黏辊的亲水性多功能柔软剂有着重要的实际意义。
异丙醇（１ＰＡ）
型号
ＤＺＴＷ
ＪＪ—ｌ ＮＤＪ．１ ＧＺＸ．９１４０ １０１Ａ—ｌ ８００
产地 北京市永光明 江苏金坛市中大仪器厂 上海精密科学仪器有限公司 上海博迅实业有限公司医疗设备厂 佛山市石湾区宏信佳机械设备厂 上海悦丰仪器仪表有限公司 宁波市鄞州恒立仪器厂 佛山市罔崎机械厂 深圳市惠波工贸有限公司 上海挺威真空设备有有限公司
０００
ｒ／ｒａｉｎ下离一ｔＭ５ ｒａｉｎ，目测乳液是否分层。
定织物吸收完一滴所用的时间，以５次测试的平均值为最终结裂¨】。
２．６产品的乳化及应用 ２．６．１氨基硅油的乳化 在２５０ ｍＬ烧杯中加入２０ ｇ氨基硅油，１０ ｇ乳化剂，开动搅拌，混合均匀后加入０．３ ｇ兑６ ｇ去离 子水的冰醋酸，继续搅拌均匀，慢慢滴加７０ ｇ去离子水，得到了外观为透明带有蓝光，含固量为３０％ 的乳液。 ２．６．２聚醚改性氨基硅油的乳化 １．４氨值、１．２氨值、０．９氨值聚醚改性硅油可按照单纯聚醚改性硅油乳化方法直接用去离子水进行 乳化。０．６氨值聚醚改性硅油可按照氨基硅油的乳化方法乳化。 ２．６．３产品的应用 以纯棉布为整理布料，将含固量为３０％的聚醚改性氨基硅油乳液与水配成１５ ｇ／Ｌ的浴液，二浸二 轧，烘干（１３０℃，３ ｍｉｎ），焙烘（１５０℃，４０ ３结果与讨论 ３．１硅油氨值对产品性能的影响 经过理论推算，合成０．６、０．９、１．２、１．４四种氨值的硅油投料比如表３。
氨基硅油
氨基硅油的制备及应用实验一、实验目的聚硅氧烷是一类有着特殊硅氧主链结构的半有机、半无机结构的高分子化合物，具有独特的低玻璃化温度、低表面张力特性，以及优良的耐热性、耐候性、憎水性、电绝缘性等性能。
典型的如聚二甲基硅氧烷（PDMS），其分子结构示意如下：CH3Si OnCH3氨基硅油，即氨基改性聚硅氧烷，是二甲基硅油中部分甲基被氨烃基取代后的产物。
氨基硅油除保留着二甲基硅油原有的疏水性、脱模性外，氨烃基的存在还可赋予其反应性、吸附性、润滑性及柔软性等性质，因而广泛应用于纺织、制革、日化等行业，尤其是纺织品的染整行业。
氨基硅油作为纺织品的柔软整理剂，可赋予织物柔软、滑爽、丰满等效果，以及良好的弹性手感。
近年来，国内对氨基硅油的研究仍在不断加强。
本实验的目的，就是通过探索优化的合成工艺条件，制备一定组成、结构的氨基硅油，并应用氨基硅油对羊毛或涤纶织物进行后整理研究。
二、实验反应机理氨基硅油中的氨基主要有伯氨基、仲氨基、叔氨基、芳氨基、季铵盐等，例如：NH2NHCH2CH2NH2NHC2H4NHC2H4NH2OC6H4NH2其中，不同的氨基赋予氨基硅油不同的应用性能。
本次实验用的是仲氨基改性。
氨基硅油的制备方法，主要有：（1）氨烃基硅烷与硅氧烷催化平衡；（2）氨烃基硅氧烷与硅氧烷催化平衡；（3）氨烃基硅烷与端羟基硅氧烷缩合；（4）含氢硅油与烯丙胺加成等。
本实验拟采用氨烃基硅烷与硅氧烷催化平衡法，以八甲基环四硅氧烷（D4）、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（602）、六甲基二硅氧烷（MM）为原料来制备氨值为0.1~0.9的氨基硅油，反应式示意如下：OOO O H 3CCH 3CH 3CH 3CH 3H 3CH 3C H 3CH 3CO Si OCH 3CH 3(CH 2)3NH(CH 2)2NH 2H 3CSiO SiCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3++H 3CSi OSi O O Si CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3Si (CH 2)3NH (CH 2)2NH 2mnOH -三、 实验试剂和仪器药品：八甲基环四硅氧烷（D4）、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（602）、八甲基三硅氧烷（MDM ）、氢氧化钾（KOH ）、氮气、乳化剂（如十二烷基硫酸钠）等。
有机硅柔软剂在纺织品柔软整理技术研究
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。
氨基硅油整理织物的色变及解决方法
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟氨基硅油整理织物的色变及解决方法1前言氨基改性聚二甲基硅氧烷柔软剂因分子中氨基极性很强，易与纤维上的羟基、羧基、酰氨基等相互结合，形成稳固的硅氧膜，从而有效地降低纤维表面的摩擦系数。
对氨基硅油进行不同的结构设计，可以使织物表现出柔软、滑爽、挺括丰满、活络等各种手感特性。
目前大部分氨基硅油都是双氨型结构，这种结构的氨基硅油因其伯氨基在高温时易被氧化形成偶氮结构的发色团，从而使硅油膜有一定的黄变。
人们普遍认为这是造成织物黄变或色布色变的主要原因，并由此采用对伯氨基进行酰化、醚化改性等方法，生产改性氨基硅油或添加抗氧化剂，以期降低其黄变或色变，但这是以牺牲整理织物的手感为代价的。
事实上，上述方法并不能彻底消除整理织物的色变。
我们知道，染色织物在高温定形时，染料分子活动加剧，部分结合不牢固的染料会脱离纤维热迁移或升华，染料在向外层(包括织物表面和空气中)扩散时若没有受到阻碍，织物最后的色泽将主要体现为表层染料的色光；若受到阻碍(硅油成膜)，发生热迁移的染料将在织物表面集中。
最后的色泽较为复杂，一方面表面染料浓度增加，另一方面由于硅油膜改变了光线的折射率，加上氨基在高温情况下被氧化等，织物颜色将变深变暗。
为降低织物因染料热迁移引起的色变，设想通过提前交联的方法，使染料在升华迁移之前即已渗入纤维内部并被已经交联的硅油膜挡住，这样可以适当降低定形焙烘温度，也就能有效避免更高温度时因氨基氧化而造成的色变，并据此自制了活化剂AT。
2试验部分2．1试验材料与仪器2．1．1试验材料织物16．5tex(150D)涤纶平纹呢低温型及高温型分散染料；不同氨值的氨基硅油(采用相同的乳专注下一代成长，为了孩子。
氨基硅油的理化性能对织物手感有什么影响 如何选择氨基硅油？
氨基硅油的理化性能对织物手感有什么影响?如何选择氨基硅油？氨基硅油最重要的是氨值、黏度、反应性，这些参数基本反映出氨基硅油的品质，它们会影响硅油乳化时的难易度以及纺织品整理后的手感、柔软度、白度。
（1）氨值。
氨值是氨基含量的一种表征形式。
氨基含量越高，氨值就越高，织物手感就越柔软。
（2）黏度。
一般地，黏度越大，相对分子质量越大，硅油在织物表面成膜性好，手感越软，弹性越好。
（3）反应性。
在处理织物时，硅油有自交联性。
自交联性，吸附性佳。
织物手感就会更柔软。
在一般情况下按常规要求，不同织物对氨基硅油应有不同的选择：（1）纯棉类及混纺织物、机织物。
以柔软手感为主，主要可选择0.6氨值的宏其氨基硅油。
（2）纯涤纶类织物。
以平滑手感为主，可选择0.3氨值的宏其氨基硅油。
（3）真丝织物。
以平滑手感为主，对光泽性要求高，选择0.3氨值和0.6氨值的宏其氨基硅油复配产品，有的品种可复配平滑剂增加贪心和光泽。
（4）羊毛及其混纺织物。
综合手感比羊毛织物高，可选择高光度复配产品。
（5）棉纶袜类。
以平滑手感为主，选择高弹性氨基硅油。
（6）腈纶拉舍尔毛毯、腈纶及混纺毛线。
以柔软为主，对弹性要求高，可选择0.6氨值的氨基硅油，兼顾弹性要求。
（7）麻类织物（亚麻、苎麻）。
以平滑为主，主要选择0.3氨值的宏其氨基硅油。
（8）人造丝、人造棉类。
以柔软手感为主，可选择0.6氨值的宏其氨基硅油。
（9）涤纶碱减量织物。
主要为织物亲水性，可选择提高聚醚改性硅油（CGF），是由甲基含氢硅油与末端带有不饱和键的聚乙二醇、聚丙二醇等聚醚进行的硅氢加成反应制成的，但柔软性较差。
新的聚醚改性硅油在硅氧链上引入反应性的环氧基因等，改善了织物的手感及耐久性。
氨基改性聚有机硅氧烷再改性柔软整理剂
C3 H6OCH2 CH CH2
O
的环氧改性硅油 , 用 71125 份甲苯溶解 , 配成柔 软剂 。将 10 g 该柔软剂用喷雾器均匀喷向 100 g 6d ×65 mm 的聚酯纤维棉 , 干燥后 150 ℃热处理 5 min , 使纤维棉上吸附 015 %的有机硅氧烷 ; 然后 , 用 瑞 士 TEXTEST 公 司 的 RM 1100 型 LABORM1XER 将处理棉解织成填充棉 , 按 J IS L - 2001 方法 , 加压面积 100 cm2 、315 kg 及 25 kg 的园筒状的砝码加压下旋转 2 周 , 测其压缩 回复率 。再按下式计算变形率 :
化合物最好使用缩水甘油醚 , 例如 :
CH2 CHCH2OCH3 , CH2 CHCH2OH ,
O CH2 —CHCH2OC12 H25 ,
O CH2 CHCH2OCH2 CH CH2
O
及 CH2 CHCH2O (C2 H4O) 5 H 等 。丙烯酸酯可选用
O
丙烯酸甲酯 、丙烯酸乙酯 、丙烯酸丁酯及同样的
(1)
图 1 烷基化率与整理后织物的特性
氨烃基与环氧基化合物进行的烷基化反应在 室温下可定量进行 , 且无副产物产生 。经环氧化
将 100 g 上述氨基硅油 , 50 g 甲苯 , 1163 g 结构 为 CH2 CHCH2OH
O
的环氧化合物 , 在 300 mL 反应器中 , 80 ℃下搅 拌 5 h 进行烷基化反应 ; 然后 , 于 80 ℃减压至
注 : 1) b 值为测色度计 (日本电工业公司制 , ND - 10 ID 型) 测得的黄 —蓝色调变化值 (负值表示蓝色调) 。
这种经环氧化合物改性的氨基硅油柔软剂也 非常适用于聚酯纤维 、丙烯酸类纤维 、尼龙纤 维 、聚丙烯纤维等填充棉的柔软性和平滑性处 理 , 并能抑制受热变色且耐干洗[2～7 ] 。为改善 整理效果的耐久性 , 应在配方中增加含环氧基的 烷氧基硅烷偶联剂 , 既可配成水乳液也可配成有 机溶剂的溶液 。配方的另一个特点是所用氨基硅 油的氨值都比整理织物的氨基硅油低 , 但摩尔质 量 (粘度) 则较高 。例如 : 6118 g N ,β - 氨乙 基 - γ- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷 , 4180 g 该硅 烷的水解物 、666 g D4 及 0106 g 催化剂 KOH 在 装有搅拌器 、温度计的 1 L 玻璃反应器中 , 氮气 保护下 150 ℃搅拌 6 h 进行平衡化反应 ; 然后降 温至 100 ℃, 加入 014 g 2 - 氯乙醇搅拌 1 h 以中 和催化剂 。140 ℃/ 667 Pa 减压下提馏低沸物 , 得粘度 (25 ℃) 2 700 mm2/ s 、氨当量5 640 g/ mol 、105 ℃×3 h 挥发分 315 %、结构如式 (1) ( m = 300 , n = 2 , R = —OCH3 ) 的 氨 基 硅 油 。 在 30 份所得氨基硅油中 , 加入 5 份非离子表面 活性剂聚氧乙烯烷基酚醚 , 65 份水 ; 用高速均
O
的环氧改性硅油 , 用 71125 份甲苯溶解 , 配成柔 软剂 。将 10 g 该柔软剂用喷雾器均匀喷向 100 g 6d ×65 mm 的聚酯纤维棉 , 干燥后 150 ℃热处理 5 min , 使纤维棉上吸附 015 %的有机硅氧烷 ; 然后 , 用 瑞 士 TEXTEST 公 司 的 RM 1100 型 LABORM1XER 将处理棉解织成填充棉 , 按 J IS L - 2001 方法 , 加压面积 100 cm2 、315 kg 及 25 kg 的园筒状的砝码加压下旋转 2 周 , 测其压缩 回复率 。再按下式计算变形率 :
化合物最好使用缩水甘油醚 , 例如 :
CH2 CHCH2OCH3 , CH2 CHCH2OH ,
O CH2 —CHCH2OC12 H25 ,
O CH2 CHCH2OCH2 CH CH2
O
及 CH2 CHCH2O (C2 H4O) 5 H 等 。丙烯酸酯可选用
O
丙烯酸甲酯 、丙烯酸乙酯 、丙烯酸丁酯及同样的
(1)
图 1 烷基化率与整理后织物的特性
氨烃基与环氧基化合物进行的烷基化反应在 室温下可定量进行 , 且无副产物产生 。经环氧化
将 100 g 上述氨基硅油 , 50 g 甲苯 , 1163 g 结构 为 CH2 CHCH2OH
O
的环氧化合物 , 在 300 mL 反应器中 , 80 ℃下搅 拌 5 h 进行烷基化反应 ; 然后 , 于 80 ℃减压至
注 : 1) b 值为测色度计 (日本电工业公司制 , ND - 10 ID 型) 测得的黄 —蓝色调变化值 (负值表示蓝色调) 。
这种经环氧化合物改性的氨基硅油柔软剂也 非常适用于聚酯纤维 、丙烯酸类纤维 、尼龙纤 维 、聚丙烯纤维等填充棉的柔软性和平滑性处 理 , 并能抑制受热变色且耐干洗[2～7 ] 。为改善 整理效果的耐久性 , 应在配方中增加含环氧基的 烷氧基硅烷偶联剂 , 既可配成水乳液也可配成有 机溶剂的溶液 。配方的另一个特点是所用氨基硅 油的氨值都比整理织物的氨基硅油低 , 但摩尔质 量 (粘度) 则较高 。例如 : 6118 g N ,β - 氨乙 基 - γ- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷 , 4180 g 该硅 烷的水解物 、666 g D4 及 0106 g 催化剂 KOH 在 装有搅拌器 、温度计的 1 L 玻璃反应器中 , 氮气 保护下 150 ℃搅拌 6 h 进行平衡化反应 ; 然后降 温至 100 ℃, 加入 014 g 2 - 氯乙醇搅拌 1 h 以中 和催化剂 。140 ℃/ 667 Pa 减压下提馏低沸物 , 得粘度 (25 ℃) 2 700 mm2/ s 、氨当量5 640 g/ mol 、105 ℃×3 h 挥发分 315 %、结构如式 (1) ( m = 300 , n = 2 , R = —OCH3 ) 的 氨 基 硅 油 。 在 30 份所得氨基硅油中 , 加入 5 份非离子表面 活性剂聚氧乙烯烷基酚醚 , 65 份水 ; 用高速均
硅油类主要技术指标
硅油类主要技术指标硅油类主要技术指标1、201甲基硅油主要技术指标（HG2-1490-83）201-10 外观无色透明液体粘度CS 10±2 折光率25°C 1.390-1.400 闪点（开口） 155 比重25°C 0.930-0.940 凝固点°C-0.5201-20 外观无色透明液体粘度CS 20±2 折光率25°C 1.395-1.405 闪点（开口）232 比重25°C 0.950-0.960 凝固点°C -60201-50 外观无色透明液体粘度CS 50±5 折光率25°C 1.400-1.410 闪点（开口）260 比重25°C 0.955-0.965 凝固点°C -55201-100 外观无色透明液体粘度CS 100±8 折光率25°C 1.400-1.410 闪点（开口）288 比重25°C 0.960-0.970 凝固点°C -55201-350 外观无色透明液体粘度CS 350±8 折光率25°C 1.400-1.410 闪点（开口） 300 比重25°C 0.965-0.975 凝固点°C -50性能及用途：硅油具有卓越的耐高、低温性、优良的电绝缘性，良好的耐老化性，低的表面张力，无毒无味，生理惰性、低的粘温系数，较高的压缩性，低的挥发性，较好的润滑性等。
可作为绝缘油、润滑油、阻尼油、防震油、消泡剂、脱模剂、矿物油填加剂等。
2、氨基硅油英文名：Aminoalkyl Silicone Sluid技术指标：外观：无色或浅黄色透明液体粘度(25°C, mm2/s)200-5000氨基含量(%)0.2-1.0性能及作用：本品是一种氨基改性的硅油，可用于织物整理和化妆品。
3、含氢硅油本产品无毒无味，由于分子中含一定数量的比较活泼的Si-H键，在催化剂作用下，可与其它含双链、羟基等活性基团的化学物质发生反应。
氨基硅油的织物整理风格及使用稳定性影响因素探讨(下)
手 感 的 因 素 要 复 杂得 多 ，为 力 求 达 到 最 佳 的要 求 手 感 ，有 必 要 进 行 一 系列 选 择 实 验 ，需 要 考 虑 的 因 素
细 致 到 包 括 硅 油 品 种 （ 值 、粘 度 ） 、乳 化 剂 类 氨
型 、乳 液 浓 度 、用 量 、 浴 比 、浸 轧 温 度 时 间 、 轧余 率 、烘 干 温 度 时 间 、定 型 张 力 、前 处 理 工 艺 及 染 化 料 的影 响 、其 它 后 整 理 工 艺 及 助 剂 等 等 。
性 、差 别 化 整 理 的需 求 ，最 完 美 的表 现 出 织 物 的风 格 。 随 着 合 成 技 术 及 微 乳 化 技 术 的 １ 完 善 ，氨基 ３益
四 、氨 基 硅 柔 软 整 理 剂 使 用 稳 定 性 的 影 响 因素 探 讨
由于 将 氨 基 官 能 团 引 人 聚 硅 氧 烷 的 链 节 中 ，氨 基 硅 油 极 易 被 适 当 的 表 面 活 性 剂 乳 化 成 水 型 微
维普资讯
下）
符 书臻
（ 京 度 辰 纺 织材 料 有 限 责任 公 司 北 北 京 １ ０ ８ ） ０ ０ １
（ 接 第 ７期 ） 上
我们 已 经 知 道 可 以 通 过 选 择 不 同 的 氨 值 、不 同 的端 基 以及 控 制 不 同 的 分 子 量 及 分 子 量 分 布 来 合 成
硅 油 的 国产 化 程 度 越 来 越 高 ，成 本 大 幅 度 下 降 ，这
也 是 氨 基 硅 油 的 市 场 迅 速 壮 大 的 重 要 因素 。 表 ４列 举 了一 些 按 纤 维 分 类 的纺 织 品种 选 择 氨 基 硅 油 的 主 要 原 则 。 在 实 际 应 用 中 ，影 响 整 理 织 物
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氨基硅油及其它有机硅织物整理剂分析及说明1、有机硅材料有机硅化合物是指至少有一个硅原子，且硅原子上至少直接联接一个有机基团的化合物。
通常我们所指的有机硅（化合物及其材料）主要是指聚硅氧类物质，包括硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂四大门类几十个品种牌号。
最有代表性的直链状聚硅氧烷的化学结构通式如图1。
R3R1R6R4－Si －O －Si －O －Si －R7mR5 R2R1~R8=CH3, CH2CH3, CH2=CH, OH, NH2, COOH, SH,m=0~10000图1 直链聚硅氧烷的化学结构2、有机硅的结构与特性的关系有机硅是第二次世界大战期间作为飞机，火箭的特殊材料使用而发展起来的。
经过四十年的开发研究，现在已成为一类几乎到处都可使用的材料。
有机硅材料的飞速发展，其根本原因在于其独特的结构和优异的性能。
有机硅化合物的基本结构单元是（Si-O），与硅原子的余键相连的有各种有机基团。
从结构上看，这一类化合物是属半无机、半有机结构的高分子化合物，因此在性能上，有许多独到之处。
特别指出的是，它们把许多宝贵的性能集中到一种材料身上，因此与其它任何合成高分子材料相比，有机硅材料的最突出的性能是优良的耐温特性、介电性、耐候性、低表面张力和生理惰性。
a.耐温特性我们知道，一般的高分子合成材料大多是以碳-碳（C-C）键为主链结构的，如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅材料（包括硅油、硅橡胶、硅树脂）是以（Si-O）键的键能较高（见表1），所以有机硅材料的热稳定性高，高温下分子的化学键不断裂，不分解。
此外，有机硅不但可以耐高温，而且也耐低温，其化学性能和物理机械性能随温度变化较小。
一般的硅油、硅橡胶及硅树脂产品，可在-50~2000C范围内长时间使用。
b.耐候性有机硅的主链为(-Si-O-Si-O-)，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解，表现为极佳的耐氧化性和耐候性。
在有机硅材料中，（Si-O）键的键长度较长，大约为（C-C）键的键长度的一倍半。
使有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐射和耐候能力。
c.低表面张力和低表面能有机硅的主链十分柔顺，可把链的柔顺性看作围绕（Si-O）键旋转的自由度。
在聚氯乙烯中围绕（C-C）键旋转所需的能量是3.3千卡/克分子；在聚四氟乙烯中，这个能量大于4.7千卡/克分子，而在聚二甲基硅氧烷中，围绕（Si-O）键旋转所需的能量几乎是零。
这表明聚二甲基硅氧烷的旋转是自由的。
这个特性决定了有机硅材料成为最优秀的织物柔软整理剂，无可替代。
优异的柔顺性起因于基本的几何分子构形，聚硅氧烷是一种易扰曲的螺旋形直链结构，由硅原子和氧原子交替组成，每一个硅原子上有两个的甲基，这两个甲基处在垂直于两个相近的氧原子连接线的平面上：H3C CH3H3C CH3－Ｏ－Si－Ｏ－Si－Ｏ－Si－Ｏ－Si－Ｏ－H3C CH3H3C CH3硅原子的每个甲基都可以绕（Si-O）键轴旋转、振动，而每个甲基上的三个氢原子就像向外撑开的雨伞：HH HC－O－Si－O－C－O－Si －O－CH HH这些氢原子由于甲基的旋转要占据较大的空间，从而增加了相邻分子间的距离，所以聚硅氧烷分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多。
因此硅油比同分子量的碳氢化合物（如矿物油）粘度低，表面张力弱，表面能低，成膜能力强。
表2 几种化合物的表面张力*聚硅氧烷的低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因，疏水，消泡，泡沫稳定，防粘，润滑，上光等各项优异性能，都是基于这种低的表面张力和低表面能。
也正是这种特性，使得有机硅在纺织工业的各个领域得到广泛应用。
d.生理惰性从生理学的观点来看，聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。
它们十分耐生物老化，与动物机体无排异，对环境也不产生任何有害影响。
这种物性为有机硅材料的生产和使用提供了高度的安全性保障。
高分子量的聚二甲基硅氧烷液体无色、无味、无毒，对人及哺乳动物均无明显的急性和慢性毒性反应以及致变、致癌作用。
无论是口服、吸入或与皮肤及眼睛接触，均无明显的刺激或过敏反应，而且不为肠胃及皮肤所吸收。
因此，硅油广泛用于胃镜透视、肺水肿的消泡剂，胸膜、腹膜防粘剂，皮肤保护剂等。
3．有机硅材料在纺织工业上的应用综上所述，有机硅材料有着许多优异的性能，如耐热、耐寒、耐燃、耐化学腐蚀、憎水、润滑、电绝缘、生理惰性等，使它在包括纺织工业在内的国民经济各个部门获得了极其广泛的应用。
就纺织工业来说，从纤维的梳理、合纤喷丝、纺纱、制线、煮炼、织布、漂白、染色、印花、直到后整理，成衣的缝制等各个生产过程，都广泛应用着有机硅材料，如纺织机械高温系统的润滑，高真空系统的密封，喷丝头的防粘，纺纱制线过程的平滑，印花染色的辅助配料，织物柔软整理，高速缝纫线的润滑等等都广泛使用了有机硅助剂。
4.有机硅织物整理剂和改性硅油有机硅织物整理剂，主要指纺织品最后整理过程中所应用的各种有机硅助剂。
这类有机硅的基本成分是各种各样的聚硅氧烷类物质（图1）。
它们的分子量都不是很高，在常温下呈流动状态，所以通常又叫做硅油。
聚二甲基硅氧烷又叫甲基硅油，当甲基硅油中的部分甲基被各种碳官能团取代时，又叫改性硅油。
按取代基的性持改性硅油可分为反应性改性硅油和非反应性改性硅油，通常用作织物整理剂的改性硅油有聚醚改性硅油、氨基改性硅油、环氧基改性硅油、羧基改性硅油、巯基改性硅油、醇基改性硅油以及长链烷基改性硅油等。
由于改性基团的不同，它们在织物整理中的用途和效果各异，如表3所示。
按取代基在结构中的位置，改性硅油有以下四种类型：a.侧链型：在聚硅氧烷的侧链引入改性取代基。
CH3CH3 CH3 CH3CH3－Si －O－Si －Ｏ－Si －O －Si －CH3m nCH3 CH3 R CH3b.两端型：在聚硅氧烷的两端引入改性取代基。
CH3CH3 CH3R －Si －O－Si －Ｏ－Si －RmCH3 CH3 CH3c.单端型：在聚硅氧烷的一端引入改性取代基。
CH3CH3 CH3CH3－Si －O－Si －Ｏ－Si －RmCH3 CH3 CH3d.侧链、两端型：在聚硅氧烷的侧链和两端都有改性取代基。
CH3CH3 CH3 CH3R －Si －O－Si －Ｏ－Si －O －Si －Rm nCH3 CH3 R CH3R所代表的取代基及赋予的特性列于表4。
表4 R所代表的取代基及赋予的特性5．氨基改性硅油氨基改性硅油（简称氨基硅油）是目前市场上最具代表性的有机硅柔软整理剂品种，通常我们所说的氨基硅油是指氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷，（结构式见图2），其它的氨取代基聚硅氧烷叫做改性氨基硅油。
CH3CH3 CH3 CH3R －Si －O－Si －Ｏ－Si －O －Si －Rm nCH3 CH3 CH3C3H6NHC2H4NH2R=OH，OCH3，CH3图2 氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的结构式前面我们已经提到，聚硅氧烷由于（Si-O）键的低表面能使其主链十分柔顺，每个硅原子与其连接一起的基团都可以绕硅氧链自由回转3600。
氨基硅油由于氨基极性强，与纤维表面的羟基、羧基等相互作用，与纤维形成非常牢固的取向、吸附，使纤维之间的摩擦系数下降，这意味着织物握在手中时，用很小的力就能使纤维之间开始滑动，以致感到柔软。
氨基硅油的这种特性使得它成为有机硅柔软整理剂中最具有代表性的产品，也是目前国内柔软剂品种中举足轻重的产品。
6．氨基硅油的特性对织物手感的影响a.氨基硅油的特性氨基硅油通常以三个参数来表征：氨值、粘度、反应性。
这三个参数基本反映出氨基硅油的品质并且会大大影响实际织物处理的重要性质。
如：手感、柔软、白度以及硅油乳化时的难易程度。
①氨值：氨基硅油赋予织物的各种性质，如：柔软手感、光滑度、弹性等都是由聚合物中的氨基所带来的。
硅油中的氨基含量常用氨值来表示，它指的是中和1克氨基硅油所需的1当量浓度盐酸的毫升数。
因此，氨值直接与硅油中氨基含量的摩尔百分数成正比。
氨基含量越高，氨值就越高，相应的织物手感就越柔软、光滑。
②粘度：氨基硅油的粘度直接与聚合物的分子量成正比。
即粘度越大，氨基硅油的分子量越大。
一般来说，分子量越大，氨基硅油在织物表面的成膜性越好，手感越柔软。
但是，由于用氨基硅油处理后的织物在烘干定型时分子之间能够交联，所以硅油的起始分子量与最终织物的硅油分子量不见得完全一致。
因此，从另一个角度说，选择合适的交联剂及调整最佳的烘干定型工艺也是追求织物最佳柔软手感的一种途径。
③反应性：如图2所示，当氨基硅油中R为甲基时称为非活性氨基硅油，当R为羟基时（-OH）称之为活性氨基硅油。
相对来说，活性氨基硅油由于羟基的存在，在处理织物时反应性和吸附性更佳，自交联性好，因此织物手感更柔软。
b.氨基硅油品质对织物整理的影响①柔软手感：尽管氨基硅油的特征是通过氨基官能团与织物的结合而大大提高有机硅对织物的亲合力及规整排列的方式，从而赋予织物柔软及丝光手感，但是实际整理效果在很大程度上取决于氨基官司能团在氨基硅油中的本性、数量及分布。
同时乳液配方及乳液平均粒径大小也会影响柔软手感。
如果上述影响因素能够达到理想平衡，则织物整理的柔软手感将达到最佳，称之为“超柔软”。
一般来说，硅油分子量越大，氨值越高，氨基官司能团在硅油中的分布越均匀，则织物手感越柔软。
此外，乳液粒径越小，则越有利于乳液的稳定与附集，对柔软手感有益。
②弹性：氨基硅油柔软整理剂带给织物的弹性，因硅油的反应性、粘度及氨值的不同而不同。
一般来说，织物的弹性取决于织物在烘干定型时，氨基硅膜在织物表面的交联情况。
带有羟基硅油基氨值越高则交联性越好，弹性佳。
另外，选择适当的交联剂，也可获得理想的弹性。
③白度：由于氨基硅油中氨基官能团特殊的活性，在时间、加热和紫外线的影响下氨基会被氧化，造成织物泛黄或稍带黄光。
通常，氨基硅油中氨值越低，白度越大。
但相应的，氨值变小，则柔软手感变差，为此，需要选择适当氨值的硅油以达到理想手感。
在低氨值的情况下，还可以通过改变氨基硅油的分子量，达到期望的柔软手感。
7．改性氨基硅油氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷是氨今为止有机硅柔软剂中使用最普遍，市场占有率最大的氨基硅油品种。
它的特殊无身骨柔软手感得益于氨基官能团的特殊化学结构。
科学家们在实验室再也难以找到其它一种化合物象它一样在一条合适长度的侧链段上同时拥有两个氨基、三个活泼氢（如下图）。
-Si-CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2但是，这种结构同时带给它一个致命的弱点，那就是由于活泼氢太多，容易造成泛黄。
一般来说，我们把氨乙基氨丙基聚二甲基硅氨烷叫做（标准）氨基硅油，而氨基官能团与之不同的氨基聚二甲基硅氧烷中做改性氨基硅油。
所谓的改性主要是针对氨基上的活泼氢而来的，减少活泼氢就能减轻泛黄。