亲水性氨基硅油柔软剂的制备及其应用
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Magnasoft SRS改性有机硅柔软剂型号Magnasoft SRS 品牌迈图来源硅油柔软剂用途纺织柔软剂主要用途柔软剂有效物质含量80(%)产品规格200kg/桶执行标准USCAS 1SRS是以现今最现金的有机硅改性技术研制成的特种纺织柔软剂。
他拥有崭新的改性有机硅化学结构,再配合双重改性功能团,能给予织物柔软丰满及耐洗的丝质手感。
SRS的设计亦特别为配合氟系去污整理用。
它可与含氟易去污整理剂一桶应用于各类织物,有效改善手感又相对不影响易去污效果。
SRS柔软剂可应用于不同类型的织物(全棉、羊毛、粘胶织维、人造织维等)及各种织物上,它比一般氨基改性有机硅柔软剂有更佳的低黄变效果。
产品特性SRS在职务上比一般传统有机硅柔软剂有更多优点,同时能改进织物的后整理工艺:※ 不会影响经含氟易去污处理织物的易去污效果※ 可与氟系易去污整理剂及防皱树脂等同时使用※ 与一般纺织助剂的相容性极佳,如阳离子柔软剂等※ 提供优越之柔软,爽滑及耐洗之手感※ 低黄变特性,尤其适用于加白、浅色织物上※ 用途广泛及使用方便,可应用于浸扎、浸渍及喷涂工艺上典型产品数据物理特性数值外观半透明微黄色液体粘度 Cp(25度) 2500比重 25/25度 1.02溶剂(一缩二)丙二醇最佳稀释剂水有机硅三元共聚项目总结:目的:以双胺端聚醚胺合成有机硅嵌段柔软剂 实验原理:实验合成过程:H(CH 3)2SiO-[Si(CH 3)2O]73-Si (CH 3)2H 与烯丙基缩水甘油醚,在H 2PtClO 4异丙醇溶液催化下进行硅氢加成,得到环氧硅油A (分子量为 ): 1、取173.7g (约30mmol)的A 物质2、4.17g (约4mmol)的B 物质H2N[CH(CH3)CH2O]3(CH2CH2O)19CH3(分子量为)3、取30ml 的2-丙醇,然后加热到80摄氏度,搅拌6h4、加入8.51g (4mmol)的ED2003 ,H2NCH(CH3)3CH2[OCH2CH(CH3)]a(OCH2CH2)38.7[OCH2CH(CH3)]bNH2(其中a+b=6,分子量为:2000)5、3.79g(22mmol )的N,N,N ’,N ’-四甲基-1,6-己二胺,结构式为N NCH 3CH 3CH 3CH 3N ,N ,N ',N '-tetramethylhexane-1,6-diamine分子量m=172.31,沸点209-210摄氏度6、1.68g(28mmol)的冰醋酸7、5.6g(28mmol)十二烷酸(月桂酸),分子式C12H24O2 8、6ml 2-丙醇 9、24ml 去离子水10、将混合物加热到80摄氏度,8小时变清至橙棕色。
氨基硅油固化成膜的条件
氨基硅油固化成膜的条件主要包括以下几个方面:
1.温度:氨基硅油固化需要一定的温度,通常在室温下可达到良好的硬化效果,但可以通过升高温度来加快反应速度和固化时间。
2.湿度:氨基硅油固化需要较高的湿度环境,因为它需要水分来进行交联反应。
湿度太低会使反应速度变慢,影响固化的质量。
3.安氏值:氨基硅油的安氏值越低,其固化速度就越快。
因此,在制备氨基硅油时,应根据需要控制其安氏值。
4.添加物:为了改善氨基硅油的固化效果,可以添加添加剂、催化剂等物质。
总之,氨基硅油固化成膜需要在适当的温度、湿度和添加物的作用下进行,才能获得良好的固化效果和质量。
合成氨基聚醚嵌段硅油的几种方法王培新摘要:以主结构推导出几种具体合成方案,合成出氨基聚醚嵌段硅油,提出了相关合成方案改进和设想。
关键词: 嵌段硅油;三元共聚;合成;硅氧烷;聚醚胺 1 前言各种氨基改性硅油乳液为主的柔软剂被广泛用于棉、丝、羊毛及涤纶等纺织品的后整理加工,整理的织物具有柔软、滑爽、美观、耐洗和穿着舒适的性能。
该类产品已被人们所接受。
不足之处主要表现在用它整理的浅色及白色织物,在经过高温焙烘后,会出现不同程度的黄变现象,很多氨基改性有机硅乳液的稳定性很差,常在储运和应用过程中出现“破乳漂油”现象;在浸轧使用过程中有粘辊现象产生;经其整理的织物呈疏水性,穿着时感觉闷热且难以洗涤。
为了克服传统氨基硅油上述缺点,人们采用各种方法进行改进,有侧链聚醚改性,也有环氧改性或羧基改性,改性后的硅油稳定性提高,但手感偏差。
20世纪90年代后期,原威科公司A.M.Czech 等人从分子设计的角度提出在硅氧烷骨架中进行氨基与聚醚基线性嵌段共聚,合成新的线性氨基聚醚基嵌段共聚物,由于氨基的锚固作用,使得整个聚硅氧烷能牢固的结合在织物表面,保持了聚硅氧烷原有的柔软平滑性,亲水性的聚醚链段则以倒状的形式存在于纤维表面,水分子在纤维表面不受阻碍的传递,形成柔软与亲水的兼容,这是有机硅柔软剂发展的一个新阶段,也是未来的发展方向。
线性氨基聚醚嵌段硅油的主要结构为:主链上有硅氧烷链、聚醚链和仲氨基,端基一般是伯氨基。
从结构推演,需要做几个反应合成:一是硅氧烷链增链,二是碳链与硅氧烷链缩合,三是氨基与聚醚链增链,鉴于此,衍生出各种合成方法,目标就是合成出稳定性高、性能优良的氨基聚醚嵌段硅油。
2 几种方法合成嵌段聚醚硅油2.1端含氢双封头法此法是先将端含氢双封头与D4或DMC 开环聚合成端含氢硅油,然后端含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚在铂金属催化下,进行硅氧烷端氢键与碳双键加成反应,然后,将加成物在溶剂条件下与聚醚胺反应缩合。
制备硅油的方法与流程硅油,化学名称聚二甲基硅氧烷,是一种无色、无味、无毒液体,常用于工业中作为润滑剂、绝缘体和防水材料等。
制备硅油的方法主要有水法和气相法两种。
1.水法制备硅油:首先,将纯二甲基氯硅烷(CH3)2SiCl2)加入到含有水和相应酸性溶剂的反应器中。
然后搅拌反应物,使其充分混合。
这个过程通常需要控制温度,通常在室温下操作。
反应过程中,二甲基氯硅烷与水反应生成硅酸二甲酯((CH3)2SiO)及盐酸(HCl)。
(CH3)2SiCl2+2H2O→(CH3)2SiO+2HCl接下来,将硅酸二甲酯和相应的酸性水(如盐酸)加入到反应器中,并保持一定的温度。
反应进行时,溶液中的盐酸逐渐脱除,生成聚二甲基硅氧烷。
聚合反应的时间通常需要几小时或几天,以产生所需的硅油粘度。
最后,除去所形成的盐酸和其他余氯酸。
这可以通过蒸馏或其他类似方法实现。
得到的产物即为硅油。
2.气相法制备硅油:气相法制备硅油的方法主要有氧化法和酸催化法。
氧化法:在氧化法中,将二甲基氯硅烷暴露在高温下,让其与氧气反应。
这个过程需要在惰性气体或空气气氛下进行。
反应生成的硅氧化物会沉积在冷凝器上,形成聚二甲基硅氧烷。
这种方法的反应条件需要精确控制,并且通常需要高温和湿度。
酸催化法:在酸催化法中,过硅酸甲酯(CH3)3SiOSi(CH3)3)与醚(如四氢呋喃)一起加入到反应器中。
然后,在适当的催化剂存在下进行酸催化反应。
反应生成的聚二甲基硅氧烷会在一定的温度和压力下沉积到冷凝器中,然后通过连续蒸馏分离得到硅油。
以上是制备硅油的两种常用方法。
这些方法需要一定的实验条件和设备,并需要精确控制反应条件,以确保高质量的硅油产物。
同时,注意到硅油具有一定的毒性和燃烧性,所以在制备和使用硅油时需注意安全,并根据特定用途进行处理和处理废物。
水溶性有机硅柔软剂知识总汇:1、改性有机硅柔软剂的性能特点:第三代有机硅柔软剂又称为改性有机硅柔软剂,按改性基团可以分为氨基、聚醚、羧基、环氧、巯基和其它复合基团复合改性硅油,基团的性能如下:有机硅柔软剂可分为水乳性和水溶性改性硅油。
水乳性硅油是指普通乳液或微乳液柔软剂产品,水溶性是聚醚改性或聚醚与其它活性基团共同改性柔软剂产品。
众所周知,普通乳液稳定性差,在储存、运输和应用中会出现破乳漂油现象。
而且经其整理后的织物因呈较强的琉水性,使穿着者倍感闷热0]。
通过机械方法制得的微乳液,尽管织物整理性能得到改善,但由于微乳液中常常存在沸点较低的有机挥发组分,其储存稳定性尚有缺陷,因而破乳漂油现象也时有发生 ] 水溶性改性有机硅油不仅能从根本捎除储运和应用的漂油现象,而且经其整理后织物吸水性趣好。
更为重要的是产品固含量可以高达百分之百.减少不必要的运输费用。
聚醚改性有机硅代表性结构如下:其中聚醚通常是环氧乙烷与环氧丙烷共聚物。
由于环氧乙烷具有很好的亲水性,而环氧丙烷亲水性相对较差,故通过调节它们的比例可部分控制有机硅的亲油与亲水性的平衡。
聚醚改性有机硅可分为嵌段共聚型和侧链型。
嵌段共聚型可由分子量较低的烷氧端基有机硅与羟基端基共聚醚、硅氢端基有机硅与羟基端基共聚醚或硅氢端基有机硅与不饱和双键端基共聚醚等聚合而制得。
侧链型可由含氢、环氧、羧基、氨基、烷氧基等改性硅油制得。
由于嵌段共聚型和侧链型只是反应性基团的位置不同,而化学反应原理与过程基本相同,因此不分开讨论。
2 聚醚改性有机硅柔软剂的合成2.1 含氢硅油2.1 1 直接加成反应硅氢加成反应是有机硅化学中应用最广、研究最多的反应之一,反应过程可表示如下:Si-H键具有类似金属氢化物的性质.比较活泼、但又易于保存使用。
其最重要反应是碳碳双键和叁键加成反应,生成水解稳定的SiC键,烯烃的硅氢加成反应可分成自由基型和离子型加成反应。
自由基型硅氢加成反应可在200~600度及2~750大气压下进行,其具体温度、压力取决于烯烃的结构和性质;也可在紫外线照射或在过氧化物作用下完成。
端环氧硅油及其嵌段亲水硅油的制备及应用性能袁洁;贺江平;颜怀谦;冯娜【摘要】端环氧硅油的合成条件:D4和环氧封端剂质量比为12.79∶1,再加入0.08%的四甲基氢氧化铵,70℃抽真空20 min,升温到110℃反应4 h,再升温到140℃保温1 h,最后降温到40℃,制得相对分子质量5000的端环氧硅油,并用ED900进行亲水改性。
经其整理的棉织物手感为4~5级,硬挺度为1.45 cm,静摩擦系数为0.311,断裂强力提高为320 N,白度略有下降,亲水性达8 s,折皱回复角增加20°左右。
%The synthesis process of end epoxy silicone oilwas as fol ows: the mass ratio of D4 and epoxy was 12.79∶1, then 0.08% tetramethyl ammonium hydroxide was added, vacuumed at 70 ℃ for 20 min, the temperature was raised to 110 ℃ for 4 h, heating to 140 ℃ for 1 h, and final y cooling to 40 ℃, the end epoxy silicone oil with relative molecular weight of 5 000 was prepared, which was modified by hydrophilic modifica⁃tion ED900. The hand feeling of finished cotton fabrics was 4~5 level, stiffness was 1.45 cm, the static fric⁃tion coefficient was 0.311, the strength increased to 320 N, the whiteness decreased slightly, the hydrophilic reached 8 s, and the wrinkle recovery angle increased by about 20°.【期刊名称】《印染助剂》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】5页(P27-31)【关键词】环氧封端剂;聚醚胺;端环氧硅油;亲水改性【作者】袁洁;贺江平;颜怀谦;冯娜【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1传统端环氧硅油的制备[1-2]采用两步法,先用八甲基环四硅氧烷(简称D4)作为单体,四甲基二氢基二硅氧烷(简称:含氢封端剂)为封头剂,浓硫酸为催化剂,然后再以端氢硅油与端烯丙基端环氧基聚醚为反应单体,二乙二醇单丁醚为溶剂,在氯铂酸的催化下进行硅氢加成反应制得端环氧硅油。
亲水性硅油CGF 使用注意事项
亲水性硅油CGF 是聚醚改性有机硅类柔软剂,属非离子型产品,具有良好的配伍性,可与阳离子、阴离子、非离子助剂拼混使用。
与涂料、增白剂等混用不会反应。
本产品耐酸耐碱,具有良好的化学稳定性。
但使用时仍需注意以下事项:
1、因亲水性硅油CGF是非离子型助剂,在45C时开始变浑浊,温度越高,可能会逐步形成絮状物,该絮状物在
温度降到45 C时会重新溶解于水。
2、基于以上原因,亲水性硅油CGF在化料稀释时,应使用冷水化料,避免水温超过50C。
3、刚从烘干机下来的织物温度很高,如马上浸轧亲水性硅油可能会导致轧槽工作液温度过高,造成硅油斑点,建
议应待织物冷却后再进行浸轧处理。
4、以下是CGF 的稳定性数据,供参考:
耐热性:45 C浑浊
耐碱性:PH=12,稳定
耐酸性:染色酸1g/l
(
PH3.4) 稳定
耐盐性:元明粉3g/l 微混
元明粉5g/l 浑浊
珠海华大浩宏化工有限公司
技术部
2015-8-27。
亲水性氨基硅油柔软剂的制备及其应用何雨虹1,易有彬2,权衡1,朱建华2(I.武汉科技学院化工学院,湖北武汉4300732.浙江宁波润禾化学有限公司,浙江宁海315600)
摘要:将含氢硅油在一定的条件下与聚醚、硅烷偶联剂进行聚合,并对纯棉自布进行试样,确定了反应温度、时间以及催化剂用量对单体转化率以及产物粘度、整理织物手感,亲水性和泛黄情况的影响,得出该聚合反应的最佳工艺条件。同时将该柔软剂和国外同类产品进行手感、亲水性和白度等的对比测试。结果表明:经其整理后的纺织品。综合性能优良,客户给予了高度评价。关键词:亲水性氨基硅油;柔软滑爽;制备;应用
随着生活水平的提高,人们对服装的服用性的要求也越来越高,舒适、多功能性越来越成为人们追求的时尚。除了平滑、柔软性外,还要求服装具有挺括、丰满、透气(汽)、亲水、抗静电及良好的耐洗性和穿着舒适性等优点。氨基硅油目前广泛应用于棉、麻、毛、丝和化纤织物的柔软整理,经其整理后的织物具有柔软、滑爽、丰满、回弹性好、耐久防皱、挺括、耐洗等优点。但一般的氨基硅油存在三大缺点:在结构中无亲水性基团,经整理后的织物具有拒水性或低吸水性,亲水抗静电性和穿着舒适性较差;织物经加热或受紫外线照射等因素将氨基氧化,造成泛黄;乳液稳定性差(包括储存稳定性、稀释稳定性、热稳定性和机械稳定性),会造成分层,漂油及粘辊等,影响使用。因此,必须对氨基硅油进行亲水改性II翔。常用的改性方法有以下几种:将氨基硅油经环氧化合物改性;丙烯酸酯改性;聚醚改性;聚醚再改性;先制成亲水性硅油再进行氨基改性形成亲水性氨基硅油等。但经实验发现,单一方法制成的亲水性氨基硅油都存在一些明显的缺陷,很难达到柔软性与亲水性和其他各项色牢度的平衡。所以我们根据人们对织物柔软、亲水、透气、抗静电等方面的要求,用不同的方法重点研究氨基和聚醚改性有机硅柔软剂的优化合成及其优良的应用效果【301。
1实验1.1原料含氢硅油、D4(江西星火有机硅厂);硅烷偶联剂、聚醚;乳化剂、氢氧化钠、高效催化剂(自制)。
1.2合成工艺1.2.1含氢硅油的选择考虑到含氢硅油的黏度、含氢量等因素的影响,我们选择黏度不大、含氢量也很低的低含氢硅油。
1.2.2聚醚硅油的制备将自制高效催化剂滴加到盛有已选定的含氢硅油、聚醚及硅烷偶联剂的混合液体中,搅拌、升温并保温约3h,加入助剂,继续保温一定时间后降温,得无色或淡黄色粘稠液体。主要技术指标如下:外观:无色至浅黄色透明液体;粘度(25"C,mm2/s):600~8000;氨值:0.4"--0.9。
1.2.3乳化将乳化剂和聚醚硅油投入反应釜中,分多次加入少量水慢慢乳化,时间为20--40分钟,乳化过程中加入适量的冰醋酸,得到透亮乳液。主要技术指标如下:外观:无色透亮液体;固含量:18---25%;
pH:6,--.7。1.2.4条件优化
用我们的乳液和国外同类产品在纯棉针织布上进行试样。比较不同的用量、不同的焙烘温度和焙烘时间对试样布的手感、亲水性和黄变等的影响,并确定最佳的应用工艺。
1.3测试方法手感是五位资深的纺织助剂工程师一致评定的;白度按GB5885.1986,采用DSBD.1型电子数字白度仪(温州鹿东仪器厂生产)测定;亲水性按沉降时间来测定;织物断裂强力按GB3923.1983
《机织物断裂强力仪(温州大荣纺织标准仪器厂生产)上测定;折皱弹性按GB3981.1983,采用YG(B)541B.1I型全自动数字式折皱弹性仪(宁波纺织仪器厂生产)测定16t7】。
2反应条件的影响在亲水性氨基硅油柔软剂的制备过程中,含氢硅油和催化剂的选择是关键。含氢硅油的粘度宣接影响后面加成的效率;聚醚选择末端含有活性基团的双键,使反应活性增大,接枝容易进行,要保证产品色淡气味低、稳定、反应时间短且反应完全、条件温和,聚醚硅油的合成很重要;催化剂的活性也影响加成的反应时间、温度、聚醚硅油的粘度及对织物整理时的手感、吸湿性;氨基与聚醚的比例是手感与亲水性相协调的关键【81。
2.1含氢硅油的影响含氢硅油的粘度和含氢量是我们选择硅油的重点考虑因素。粘度过大,加成时活泼氢不能反应完全,造成产品容易胶粘:含氢量也不能太高,否则反应活性过高,反应过程不好控制。综上,我们选择低含氢硅油,粘度小于1000mm2/s。
2.2聚醚硅油的影响不同的有机硅单体及聚醚和配比对处理织物的手感、亲水性的影响很大。聚醚硅油的结构、分子量大小和用量可能会影响到环体的开环与接枝量、含氢硅油与环体之间的相容性(乳液稳定性)和复合乳液的物理机械性能和应用性能等。我们具体考察了不同改性原料或同一名称但分子量不同的原料合成的乳液对处理织物的手感、亲水性、泛黄等的影响19,101。
2.2.1催化剂的活性对聚醚硅油的影响催化剂的活性对反应温度、反应时间等影响很大,既要使反应温度低,又要反应时间不能太长,催化剂的用量又要少,这对催化剂要求比较高。如何做到高活性的催化剂成为比较关键的步骤。通过对催化剂的筛选,选定氯铂酸与乙烯基单体络合的铂催化剂。此催化剂反应活性高,用量只需3Ppm(用量过大,产品眼色变深甚至黄褐色),反应温度不高,反应时间短,仅4h,加成收率可达90%,产品颜色为淡黄色或黄绿色Ill】。
2.2.2反应温度对聚醚硅油的影响反应温度对产物收率影响很大,当温度低于80℃时,在该催化体系下不反应;当温度达到或超过140"C时,反应过快,易造成产品交联。其影响如下表(保温反应4h):
表一:反应温度对产物收率的影响
因此,确定反应温度为130℃左右。2.2.3反应时间对聚醚硅油的影响由下图可以看出,随着搅拌的进行,反应时间越长,转化率随之上升,反应时间达到3之后,上升趋势减缓,到达4~5h以后,转化率稳定,反应基本完成。另外,反应时间对氨基硅油的黏度影响很大,反应时间过短时,反应未达到平衡,氨基硅油的黏度很低,虽便于分离,但势必影响处理织物的柔软效果;但当反应时间太长,氨基硅油的聚合度过大,生成的硅油黏度非常高,形成弹性体,影响使用。因此,从生产周期和产品综合质量考虑,反应时间为4h左右较为恰当112州1l。
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O02468反囱日涧01)
图一:反应时间对转化率的影响2.3配比对亲水性与手感之间平衡的影响通过对硅油氨值的测定,来确定不同氨值的硅油对处理后织物泛黄性的影响,以及变化聚醚的结构以期合成亲水性和手感相统一的乳液,最后采用正交实验法选择复配配方,制成性能优良的产品,使处理后织物的柔软性和亲水性达到最佳。根据含氢硅油,我们设定氨基单体与聚醚的摩尔比,做出来的硅油乳化后,在棉布上做综合测试。(反应温度为130"C,反应时间为4小时,催化剂用量(相对于总量)3Ppm、结果如下表:表二:氨值的大小对亲水性和手感的影响
2.4氨基硅油用量的影响在氨基硅油的实际应用方面,对于同一种氨基硅油,影响其实际效果的因素有以下几个方面:用量、温度、张力、时间(车速)等。我们选择纯棉白布对他们做个正交试验:如下表所示:表三:正交分析
从以上正交试验表我们可以得出以下结论:l、对氨基硅油使用效果影响最大的是用量,其次是张力、温度和时问。2、我们得出的最佳工艺是:用量为209/L,拉幅为130%,温度为160"C,时间为40秒。
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图--:用量对手感的影响
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骣静以上说明:氨基硅油的用量不是用量越大越好,而是当用量为某一定范围时综合手感才能做好。3结果与讨论3.1亲水性氨基硅油柔软剂与国内外产品的比较在三只500ml的烧杯中,各加入亲水性氨基硅油柔软剂、国外JSS和Derma样品(浓度均为20%,pH值调到5 ̄6)1.69,加入温水(40"C)400ml,将经前处理整理后的纯棉白布片209三片分别放入杯中,浸泡20min,取出在100"C的烘箱中烘干,160"C焙烘2min。对其进行亲水性、柔软、平滑、膨松、色差对比测试。表四:测试对比实验表
亲水性(沉柔软性平滑性膨松度色差降时间/s)亲水性氨基硅油柔软剂1.43好好JSSDerma10.6较好8.7好一般较好较好不变
好严重较好一般
从以上可以看出,经我们的亲永性氨基硅油柔软剂处理后织物的柔软平滑性好,也无色差变化,特别是亲水性要好于其他同类产品。
3.2结论经试验,亲水性氨基硅油制备,其最佳反应条件为:在自制的铂催化剂条件下,催化劫用量为3ppm,反应时间为4小时,反应温度为130"C。氨值在0.4--0.9,粘度600--8000cp,外观为淡黄色或黄绿色,能获得优异的亲水性和柔软滑爽的手感;用量为209/L或5%owf时处理织物的效果最好,成本也较合理。
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