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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。
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］。
有机硅类柔软剂的特性有机硅类柔软剂的特性有机硅类柔软剂的基本成分是各种各样的线性聚硅氧烷，它们的分子量都不是很高，在常温下为流动状态，所以通常又叫硅油。
聚二甲基硅氧硅(DMPS)又叫甲基硅油，当甲基硅油中的部分甲基被多种碳官能团取代时，又叫改性硅油。
按取代基的性质改性硅油可分为反应性改性硅油和非反应性改性硅油。
有机硅类柔软剂在国内的生产和应用可以说经历了四代：第一代是端羟基的高分子量聚硅氧烷乳液(羟乳)，由八甲基环四硅氧烷(D4)、水、乳化剂、催化剂等原料在一定条件下乳液聚合而成。
第二代是聚醚改性硅油，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硅氢加成反应制成。
第三代是带活性基团(氨基、环氧基)的聚硅氧烷乳液，聚合方法与羟乳基本相同，不同的是在原料中加入了一定量的硅烷偶联剂。
这些氨基、环氧基官能团的引入，极大地改善了整理后织物的柔软性、平滑性、弹性以及整理效果的耐久性，不足之处是在使用过程中有破乳、漂油现象。
这类带活性基团的聚硅氧烷乳液由于使用离子型的表面活性剂，其乳液呈强阳离子或阴离子性，与其它助剂复配时选择性较强，配伍性较差。
第四代是以氨基硅油为代表的改性硅油，是目前市场上最具代表性的有机硅柔软剂品种，通常我们把氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷叫做标准氨基硅油，而把其它的氨取代基聚硅氧烷叫做改性氨基硅油。
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。
氨基硅油很容易被适当的表面活性剂乳化成稳定透明的微乳液。
第四代有机硅产品(氨基改性硅油)已成为含硅柔软剂的主流，因此我们重点讨论氨基硅油的结构与织物性能的关系。
氨基硅油的特性氨基硅油有四个重要参数：氨值、粘度、反应性和粒度。
这四个参数基本反应出氨基硅油的品质，并且会大大影响被处理织物的风格。
如手感、白度、色光以及硅油乳化的难易程度。
氨基改性有机硅柔软剂及其应用罗正鸿,詹晓力,阳永荣(浙江大学化工系,浙江杭州310027)摘 要:综述迄今为止所出现的氨基改性聚硅氧烷为主的织物用柔软剂的发展情况,并对产品进行分类,系统阐述各个系统产品的发展及特点,列举了代表产品。
关键词:氨基改性;聚硅氧烷;柔软剂中图分类号:O627.41 文献标识码:A 文章编号:1009-9212(2001)02-0007-03 Amino Modified Organsilicone Softening-agent and Its ApplicationLU O Zheng-hong,ZHAN Xiao-li,Y ANG Yong-rong(Department of Chemical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou310027) Abstract:Four kinds of amino modified organsilicone fo r softening agent were summarized. The development,characteristic and representation of the products in every kind w ere systemati-cally elaborated.Key words:amino-modified;polyo rganosilox ane;softening-agent1 前言[1,2]以氨基改性聚硅氧烷为主体的柔软剂(下面简称氨基改性有机硅柔软剂)由于氨基的极性,能与纤维表面的羟基、羧基等相互作用,使硅氧烷主链定向附于纤维表面,从而减少纤维之间的摩擦系数,以很小的力就能使纤维之间开始滑动,能达到极好的柔软、平滑效果。
因而,氨基改性有机硅柔软剂成为有机硅柔软剂第三代产品中的娇娇者。
氨基改性有机硅柔软剂是新一代产品,综合性能优良,目前已经在市场上占有一定的份额,但是还有待于继续开发。
有机硅类柔顺剂是一种纺织品后处理剂，用于改善纺织品的柔软性、平滑性和抗皱性。
它主要利用有机硅的特殊分子结构，赋予纺织品优良的物理性能。
有机硅柔顺剂的主要成分是聚硅氧烷，这种化合物具有较低的表面张力，能够很好地润湿纺织品表面，从而改善其手感。
此外，聚硅氧烷还具有很好的润滑性，能够在纺织品表面形成一层保护膜，增加其平滑度和抗皱性。
与传统的柔软剂相比，有机硅柔顺剂具有更好的耐热性、耐氧化性和耐化学腐蚀性，能够在高温、潮湿和酸碱环境中保持稳定的性能。
此外，它还具有无毒、无味、不刺激皮肤等优点，被广泛应用于纺织、服装、家纺和印染等行业。
在使用有机硅柔顺剂时，需要将其均匀地涂在纺织品表面，并经过适当的热处理或化学处理，以促进其渗透和固定在纺织品表面。
这样可以提高纺织品的柔软性、平滑性和抗皱性，使其更加舒适、美观和耐用。
有机硅柔软剂的发展及展望（杭州美高华颐化工有限公司，浙江杭州311231）费炳耀李炜摘要：本文介绍了有机硅柔软剂的发展历史、产品分类及其应用现状和新型有机硅柔软剂产品的开发应用及功能改进，并对有机硅柔软剂的未来发展趋势进行了展望。
关键词：有机硅；柔软剂；应用现状；发展趋势O r gan i c s i l i c on sof te n e r d e ve l op me n t an d p ro s p e ct (Hangzhou meigao huayi chemical Co., Ltd. Hangzhou 311231, China) FeiBingYao LiWei Abstract: This paper introduces the development history of organic silicon softener, classification and application situation and new product development of organic silicon softener and function of organic silicon, and future development trend of softening was prospected.Keywords: organic silicon; softener; application situation; development trend柔软剂是指一种能够吸附于纺织品纤维表面并使纤维平滑以改变手感，使纺织品更有舒适感的纺织助剂。
目前世界上已开发使用的柔软剂品种有几千个，使用较多的主要是有机硅柔软剂。
1 有机硅柔软剂的发展历史及应用现状有机硅柔软剂由于其主链为-Si-O-，比-C-O-链长，因而分子链更加柔软，具有优良的润滑柔软性能，在纺织后整理上得到了广泛的应用。
其发展过程经历了以下四个阶段。
有机硅柔软剂的发展与现状发布：多吉利来源：减小字体增大字体有机硅柔软剂的发展与现状1 有机硅柔软剂的发展历程有机硅柔软剂由于其主链为-Si-O-，比-C-O-链长，因而分子链更加柔软，具有优良的润滑柔软性能，在纺织后整理上得到了广泛的应用。
其发展过程经历了以下三个阶段。
早在1940 年，美国的Patnode 发表了用二甲基二氯硅烷处理纤维具有防水效果的专利报道。
1945 年，美国通用电气(GE)公司的Elliott 等用甲基硅醇钠在碱性水溶液中浸泡纤维，经加热使纤维具有良好的防水效果。
50 年代初，美国道康宁(Dow Corning)公司发现用含Si-H 的含氢聚硅氧烷处理织物有很好的防水效果和良好的透气性，但手感差且有机硅膜硬而脆、易脱落，后将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)并用，不仅具有良好的防水效果，而且手感柔软。
此后，尽管欧、美、日等世界各国有机硅产品发展很快，产品很多，但基本上都属于二甲基硅油的机械混合物，统称为硅油型产品，也即为第一代有机硅织物柔软剂，二甲基聚硅氧烷(DMPS)是第一代有机硅柔软剂的代表。
具有端羟基的高分子量的聚硅氧烷较早被认为是理想的织物柔软剂，为便于使用，一般将其制成乳液。
1959 年，美国Dow Corning 公司的Hyde 等首先申请了乳液聚合法直接生产羟基硅油的专利。
直到1969 年该公司的Weyenbery 才发表了硅氧烷乳液聚合的研究报告。
1972 年，Rocks 发表了用乳液聚合法羟基封端的聚硅氧烷乳液在织物整理上的应用报告。
1976 年，该公司公布了用乳液聚合法研制成功DC-1111羟基硅油乳液及其在织物柔软整理方面的应用报道。
该羟基硅油乳液与机械混合乳液不同，它是阳离子型乳液，稳定性好、适应性强，能使织物耐洗牢度提高，从而向永久性柔软整理前进了一大步。
随后相继开发出了应用于织物整理的各种类型的羟基硅油乳液，这些均属于第二代有机硅织物柔软剂。
由于第二代有机硅柔软剂存在着功能单一，在使用中易破乳漂油等问题，国内外有机硅工作者竞相开发了第三代有机硅柔软剂，即改性有机硅柔软剂。
含硅柔软剂在织物防污去污整理中的应用Fernando Vazquez先生道康宁公司南卡罗莱纳州格林斯博罗市摘 要近年来，有机氟化合物作为防污去污整理剂在服装工业中的应用迅速发展，同时，它可以和防皱树脂一起使用，却会影响到织物柔软性。
如何提供优质的柔软整理剂成为了现今满足对服饰外观和舒适感要求的关键。
众所周知，传统的柔软整理剂氨基硅油可以改善织物的手感，却会降低经氟化合物整理后的面料防污去污能力，本文旨在阐述最新几种有机基改性硅油，它即能使织物柔软润滑，又能最大限度保留氟化合物赋予织物的特性。
简 介过去几年中，“容易打理”的概念被广泛接受，织物抗污特性在服饰领域应用广泛，“容易打理”这个概念还包括免烫和容易洗涤，因此有关织物，尤其是棉织品防污去污后整理使用在近年来增长迅速iii。
经过纺织厂商和化学制造商在去污防污整理上共同努力，现今服饰尤其是棉织品去污后整理大部分依赖于低表面能量的有机氟化合物。
该整理剂使得油污和水污能很容易透过织物，因此当织物在洗涤时，油污和水污就很容易被去除iii。
有机氟化合物在织物抗污领域占有优势，因为它有着无与伦比的独特性能，可以在织物上形成低表面能量的薄膜；同时又引入抗油，拒水的优点，来防止油污和水污（极性或非极性液体）透过织物。
拒水抗油产品通过抵抗染污的底材及干污粘附，来防止织物底材不被扩展润湿和污染；另外，有机氟化合物还具有“二重效应”，它同时可以留住亲水基团，今年来，这一特性已被成功地应用在抗污去污领域。
大部分防皱树脂是和有机氟化合物一起使用的，缺点是加工困难且手感十分粗糙。
虽然传统的含硅柔软剂能够克服这个缺点，但是效果不尽如人意，尤其在现今，对高品质和耐久性有很强的要求，使得高档化学整理剂使用变得普及，也使得很多有害的副作用在加工工程中出现。
即使是高档的传统有机柔软剂，也有可能达不到所要求的柔软效果或是会影响到抗污去污能力，这在低档产品中体现得并不明显。
另外，高产量及复杂的加工工艺，要求使用“易用”且“无障碍”的整理剂，并可以在较广范的加工条件下具有良好稳定性，同时与大部分纺织化学品有良好相容性。
有机硅柔软剂有机硅柔软剂对织物的柔软处理主要是通过柔软剂中的反应基团与涤纶纤维基团相互作用，并在纤维表面形成一层膜，使纤维之间的摩擦系数下降，从而使纤维易舒展，使织物产生蓬松和丰满的手感，同时增加了织物的弹性AM-2G及MSB都属于二甲基硅氧烷。
化学结构式：硅油的基础知识硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。
它是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初缩聚环体，环体经裂解、精馏制得低环体，然后把环体、封头剂、催化剂放在一起调聚就可得到各种不同聚合度的混合物，经减压蒸馏除去低沸物就可制得硅油。
最常用的硅油，有机基团全部为甲基，称申基硅油。
有机基团也可以采用其它有机基团代替部分甲基基团，以改进硅油的某种性能和适用各种不同的用途。
常见的其它基团有氢、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。
近年来，有机改性硅油得到迅速发展，出现了许多具有特种性能的有机改性硅油。
硅油一般是无色（或淡黄色），无味、无毒、不易挥发的液体。
硅油不溶于水、甲醇、二醇和-乙氧基乙醇，可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶，稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和了醇。
它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点。
随着链段数n的不同，分子量增大，粘度也增高，固此硅油可有各种不同的粘度，从0.65厘沲直到上百万厘沲。
如果要制得低粘度的硅油，可用酸性白土作为催化剂，并在180℃温度下进行调聚，或用硫酸作为催化剂，在低温度下进行调聚，生产高粘度硅油或粘稠物可用碱性催化剂。
硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油等；从用途来分，则有阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、刹车油等。
硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性）有的品种还具有耐辐射的性能。
