二甲基硅油和聚醚改性氨基硅油整理剂的制备与应用
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合成氨基聚醚嵌段硅油的几种方法
1.环氧硅油接枝法
这种方法是在聚醚分子上引入活性氧基,然后与含有氨基官能团的有
机物发生环氧化反应,从而将聚醚嵌段与硅油基团连接在一起。
具体步骤
如下:
1)将聚醚与含有活性氧基团的化合物反应,引入氧基官能团。
2)将硅氧烷与三氯化磷或醋酐反应,形成磷酸酯或醋酸酯活性中间体。
3)将聚醚中的氧基与磷酸酯或醋酸酯活性中间体发生缩合反应,形成
连接聚醚和硅氧烷的嵌段聚合物。
2.缩醛硅油接枝法
这种方法是利用醛基与胺基的缩合反应将聚醚嵌段与硅油基团连接在
一起。
具体步骤如下:
1)将聚醚与硅氧烷结构中引入缩醛基。
2)将胺基官能化合物与缩醛基发生缩合反应,形成连接聚醚和硅氧烷
的嵌段聚合物。
3.高温缩聚法
这种方法是在高温条件下将硅氧烷与聚醚反应,形成嵌段聚合物。
具
体步骤如下:
1)将聚醚在高温下与硅氧烷发生缩聚反应,形成连接聚醚和硅氧烷的
嵌段聚合物。
需要注意的是,合成氨基聚醚嵌段硅油的方法有很多,这里只介绍了
几种比较常用的方法。
同时,具体的合成方法还需要根据具体的聚醚和硅
氧烷结构来确定,在实际操作中需要进行反应条件、催化剂和溶剂的优化,以提高反应效率和产物纯度。
另外,合成过程中也要注意反应物的质量和
纯度,以及安全操作。
让我们来认识硅油,硅油的作用知识硅油其实和我们的生活息息相关,我们生活上很多方面都应用到硅油,硅油的应用范围非常广泛。
它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩大到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等等。
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。
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。
最常用的硅油,有机基团全部为甲基,称甲基硅油。
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。
一、甲基硅油产品简介:甲基硅油是硅油中产量最大,应用最普遍的品种。
无色、无味、不易挥发;不溶剂于水、甲醇、乙二醇,可与苯、二甲醚、甲乙酮、四氯化碳或煤油互溶,具有很小的蒸气压,较高的闪点和燃点。
甲基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,还具有低的黏温系数,较高的抗压缩性。
主要用途:用作绝缘、润滑、防震、防尘油、介电液和热载体。
也可用作消泡、脱膜、油漆和日用化妆品的添加剂使用。
产品的卓越性能被广泛用于电子电器、建筑材料、电机制造、交通运输、石油化工、纺织、印染、制线、各种涤纶及涤棉、涤人棉纺织物提高滑挺弹度的后整理以及医药卫生、航空科研和军事技术等领域。
硅油及改性硅油硅油(silicone)又称为硅酮,学名聚硅氧烷,是指聚二甲基硅氧烷和它的一系列衍生物。
它属于高分子聚合物,是一类无油腻感的合成油和蜡。
在化妆品中,作为一种优质油性原料得到广泛的应用。
它具有优良的物理和化学特性。
1950年,美国道康宁(Dow Corning)公司首先将它应用于化妆品,制造出硅酮擦手霜。
由于这种产品具有良好的护肤、润肤效果,引起了化妆品同行的极大兴趣。
70年代后,硅油在化妆品中的应用得到迅速发展。
硅油经过进一步反应,其聚二甲基硅氧烷中的部分甲基被碳官能基、特殊有机基或聚醚链段取代,可以制得各类改性硅油。
改性硅油既保留了聚二甲基硅氧烷的耐高低温性、憎水性及生理惰性,又赋予其新的特性,如与有机聚合物的相容性、水和醇的溶解性、易乳化性、润滑性、柔软性、吸附性及更优异的表面活性。
现在,硅油几乎可以应用到各类化妆品中,含硅油的化妆品具有以下几方面特性:(一)润滑性能好,涂敷皮肤后能形成一层均匀防水透气保护膜,但又没有任何粘性和油腻的感觉,光泽性好;(二)抗紫外线辐射的性能好。
它在紫外线下不会发生氧化变质从而引起皮肤刺激作用;(三)抗静电性好。
实验表明,擦过含硅油的护肤霜的皮肤静电全部消除,并有明显的除尘效果;(四)透气性好,即使在皮肤上形成硅油膜也不影响汗液的排出。
同时,它对香精具有缓释定香作用,因而保香期较长;(五)稳定性好,化学上表现惰性,对化妆品其它组分,特别是活性成分没有任何不良影响,匹配性好;(六)无毒、无臭、无味,对皮肤不会引起刺激和过敏。
根据硅油的结构及它在化妆品中的应用,硅油可分为以下几类:(一)聚二甲基硅氧烷(Dimethicone)(二)环甲基硅氧烷(Cyclomethicone)或挥发性硅油(D m)(三)聚醚硅氧烷共聚物(Dimethicone Copolyol)或水溶性硅油(四)氨基硅油(五)聚甲基苯基硅氧烷(Phenyldimethicone)(六)乳化硅油(七)硅蜡(八)硅脂和硅膏(九)长链烷基硅油表1是各种聚硅氧烷在化妆品中的特征及应用。
丁建华1王学川1刘俊2袁绪政1(1.陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安71002l;2.陕西科技大学化工学院,陕西西安710021)㈣㈣㈣*≮51{}Ml}*t≤"枞摘要:本文简要介绍了聚醚改性硅氧烷类表面活性剂的结构特点,综述了该类表面活性剂的研究动态和发展情况,最后指出了这类表面活性剂的应用情况和发展前景。
关键词:聚醚改性硅氧烷;表面活性剂:发展;应用据全国工业表面活性剂中心对国内外表面活性剂行业的最新调查,我国表面活性剂总产量仅次子美国,居世界第二位,排在日本、欧洲之前…。
表面活性剂由于其特有的亲水亲油性.其它化学材料均无法代替,被称为”工业味精”.在日用化工、纺织染整、造纸皮革、食品及药品加工、石油开采等行业都有广泛应用。
聚醚改性硅氧烷类表面活性剂作为一种高分子型的表面活性剂,已经引起广泛关注,并在工业生产中大量应用。
它由性能差别很大的聚醚链段和聚硅氧烷链段通过化学键连接而成.亲水性的聚醚链段赋予了其良好的水溶性.疏水、疏液性的聚硅氧烷链段又赋予了它低表面张力,而且这类共聚物还具有生物相容性、良好的适应性和低的玻璃化温度,其682007年第6期g≈H热H表面活性是其他有机类表面活性剂无法比拟的‘”。
同传统表面活性剂一样,这类表面活性剂通常也可分为阴离子型、阳离子型和非离子型、两性型。
如表l所示。
1、研究动态硅氧烷类表面活性剂由于它们的分子结构不同于一般的烃类表面活性剂,其特殊性能引起了人们极大的兴趣。
近年来.人们对表面活性剂的要求越来越高,为充分发挥硅氧烷表面活性剂的优点并完善其性能.对其改性已成为有机硅产品发展的重点方向之一【3】。
而聚醚改性硅氧烷类发展相当迅速,可以广泛应用于工业匀泡剂、消泡剂、化妆品原料、塑料添加剂、织物整理剂、涂料添加剂等领域,是目前使用量最大的非反应性硅氧烷。
聚醚改性聚硅氧烷有si—o—c型和si—c型和两种结构,前者多由烷氧基硅氧烷与羟基封端聚醚缩合而得.抗水解性差。
长链烷基、聚醚共改性硅油的制备与应用长链烷基、聚醚共改性硅油的制备与应用一、引言硅油作为一类重要的特种润滑油,在各个领域都有着广泛的应用。
然而,传统的硅油在一些极端条件下,如高温高压、强腐蚀性环境等,往往无法满足需求。
为了提高硅油的性能,研究人员开始引入长链烷基和聚醚等有机分子对硅油进行共改性,以期获得更好的性能和更广泛的应用领域。
本文将对长链烷基、聚醚共改性硅油的制备方法和应用进行一定的总结和探讨。
二、制备方法(一)随机共聚法采用随机共聚法制备共改性硅油是一种比较常用的方法。
该方法是将长链烷基和聚醚溶于硅烷单体中,通过加入适量的催化剂和引发剂,进行高聚合反应,最终得到共改性硅油。
随机共聚法制备共改性硅油的优点是简单快速,但缺点是得到的产物分子结构不够有序,性能相对较低。
(二)序列共聚法序列共聚法是一种将长链烷基和聚醚按一定的顺序引入硅烷单体中,然后通过控制聚合反应条件得到有序排列的共改性硅油的方法。
该方法可以控制共改性硅油的分子结构,提高其性能。
但序列共聚法制备共改性硅油的过程较为复杂,需要更为严格的操作条件。
三、应用领域(一)润滑剂共改性硅油在润滑剂领域有着广泛的应用。
其混合了硅油的润滑性和长链烷基的粘附性,能够形成更稳定的润滑膜,提高摩擦副的润滑效果。
同时,共改性硅油的优异耐温性和耐腐蚀性使其在高温高压环境下仍能发挥优异的润滑性能。
(二)表面活性剂共改性硅油在表面活性剂领域也有着重要的应用。
其长链烷基含有亲油性,能够有效地与油性污垢结合,起到良好的去污作用。
同时,聚醚含有亲水性,使得共改性硅油具有良好的分散乳化性能。
因此,共改性硅油在清洁剂、洗涤剂等领域有着广泛的应用。
(三)防护剂共改性硅油还可以作为防护剂使用。
其具有良好的润湿性和亲油性,可以形成一层保护膜,有效地阻隔外界环境对物体的侵蚀。
共改性硅油可在金属、塑料、橡胶等物体表面形成均匀、致密的保护膜,提高物体的耐腐蚀性能。
四、存在问题及展望虽然长链烷基、聚醚共改性硅油在润滑剂、表面活性剂和防护剂等领域已经取得了一定的应用效果,但仍然存在一些问题。
产品说明
本产品为具有活性氨基改性的聚硅氧烷,由于活性基极强,反应活性高,且具有吸附性,相溶性及易乳化性,分子中氨基为可交联缩合的活性基团,因而可交联成弹性膜,具有非常柔软滑爽的手感。
本品是制造衣服柔软剂,洗发香波,烫发剂,树脂改性剂等的理想材料。
技术指标
作用与用途
1. 织物整理剂:可提高织物弹性,耐洗耐磨及干爽透气性,对化纤制品改性尤其明显,是
制成高级柔软剂首选原料,通常制成微乳液使用。
2. 化妆品用:活性氨基具有反应性,少量加入洗发水洗发香波中,即可赋予头发具有柔软,
丝绒般滑爽感,易梳理。
3. 涂料添加剂:本品可加入聚氨脂,丙稀酸,聚脂等涂料中,能防止涂料颜色不均匀及起
皱,增加鲜艳性具有防粘性能。
4. 树脂及塑料改性剂:可增加粘合性,提高柔韧性及改善内应力等
氨基硅油乳液
技术指标 使
用方法:本产品均为非离子型氨基活性乳液,可与阳离子或阴离子表面活性
剂混合使用。
使用时在常温下搅拌徐徐加入无离子水到所需浓度,
包装及储运:本产品为非危险品,以50公斤塑料桶或200公斤的铁桶包装。
储藏阴凉干燥
处。
运输时防止雨淋及阳光爆晒。
检 测 项 目 TS-701
外 观 无色透明液体,略有氨臭味 活 性 物 含 量 % 100 比 重 0.97-0.98 粘 度
1000-1200CS
检 测 项 目 TS-702 TS-703 外 观
粘稠液 透明液体 活 性 物 含 量 % 80
25
比 重 0.98-1.02 0.98-1.02 离 子 性 非离子性 非离子性 PH 值
5-6
5-6。
在毛织衣物上需要用到的平滑剂相关知识在我们的工作与生活当中,都会遇到这样的情况,就是衣物会出现硬化的情况。
在这时,就需要应用些柔软与平滑的产品来进行处理。
下面我们就来介绍下那些处理的产品。
羊绒衫(裤)柔软、滑爽、保暖及穿着舒适且弹性好,深受广大消费者的青睐,但价格昂贵。
而羊毛粗糙、发僵、有刺,但产量大、价格较便宜。
将羊毛衫(裤)用有机硅平滑剂整理后,可获得滑爽、柔软、蓬松和高弹等手感,其附加值大大提高。
因此,有机硅平滑剂是近年来纺织领域的研发热点之一。
氨基硅油虽能赋予羊毛织物优良的柔软性,但不够滑爽,且缺乏弹性,而高摩尔质量的甲基硅油能大幅度地降低纤维间的摩擦系数,可赋予羊毛织物滑爽的手感,但柔软性差,且缺乏蓬松感。
为了使羊毛织物获得理想的整理风格,并考虑氨基硅油氨值对羊毛织物黄变及柔软度的影响,本实验制备了不同氨值及摩尔质量的氨基硅油乳液、高摩尔质量的甲基硅油乳液,将其进行复配,利用组分间的协同增效作用,筛选出了可赋予羊毛织物光滑、柔软、丰满、鲜艳等风格的有机硅平滑剂。
1 实验1.1 原料与仪器原料:/kEF基环四硅氧烷(D4 ,江西星火有机硅厂)N—B一氨乙基一r一氨丙基甲基二甲氧基硅烷(YDH一602,南京裕德恒偶联剂厂)、六甲基二硅氧烷(MM,上海华润化工有限公司)、KOH(分析纯,西安化学试剂厂)、复配乳化剂A 和复配乳化剂B(自制)、聚二甲基硅氧烷(PDMS,工业品,济南福涛有机硅化工有限公司)、偶联剂(KH一1、KH一2、KH一3、KH一4,工业品,杭州大地化工有限公司;湖北武大有机硅新材料股份有限公司)、冰醋酸(分析纯,西安化学试剂厂)。
仪器:NDJ一7型旋转式粘度计(上海天平仪器厂),电动搅拌机(杭州仪表电机厂),2180UV型电脑测色配色仪(美国GretagMacbeth公司),Hitachi S-570型扫描电镜SEMf日本日立公司)。
1.2 有机硅平滑剂主组分的制备1.2.1 不同氨值及粘度的氨基硅油乳液在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250 mL三口烧瓶中,根据氨值、粘度的不同,按比例加入D 、适量的MM、YDH一602及KOH,混匀,搅拌下加热升温至90~120℃进行开环聚合、平衡化反应6~8 h,然后于120℃、60 kPa抽真空至无低沸物馏出为止,降温得透明粘稠状液体f氨基硅油)。
二甲基硅油和聚醚改性氨基硅油整理剂的制备与应用二甲基硅油具有各种优异的特性,因此在工农业生产各部门,国防工业,科学研究及医疗卫生等部门,都得了极其广泛的应用。
澳达化工认为它广泛用于电气绝缘、脱模、消泡、阻尼、防震、滚压、防尘、防水、高低湿润等方面。
1、二甲基硅油在机电工业中的应用:二甲基硅油广泛用在电机、电器、电子仪表上作为耐温、耐电弧电晕、抗蚀、防潮、防尘的绝缘介质、目前还用做变压器、电容器、电视机的扫描变压器的浸渍剂等。
在各种精密机械、仪器及仪表中,用作液体防震、阻尼材料。
二甲基硅油的消震性能受温度影响小,多用于具有强烈机械震动及环境温度变化大的场合下,使用的仪表如:飞机、汽车的仪表中。
用于防震、阻尼、稳定仪表读数,还可作为液体弹簧,且于飞机的着陆装置中。
2、二甲基硅油作消泡剂:由于二甲基硅油表面张力小,且不溶于水,动植物油及高沸点矿物油中,化学稳定性好、又无毒,用作为消泡剂已广泛用于石油、化工、医疗、制药、食品加工、纺织、印染、造纸等行业中,只要加入10-100PPM的硅油就具有良好的消泡剂作用。
3、二甲基硅油作脱模剂:由于二甲基硅油与橡胶、塑料、金属等的不粘性,又用做各种橡胶、塑料制品成型加工的脱模剂,及用于精密铸造中。
用它做脱模剂不仅脱模方便,且使制品表面洁净、光滑、纹理清晰。
4、二甲基硅油作绝缘、防尘、防霉涂层:在玻璃、陶瓷器表面浸涂一层而二甲基硅油,并在250-300℃进行热处理后,可形成一层半永久性的防水、防霉和绝缘性的薄膜。
用之处理绝缘器件,可提高器件的绝缘性能:用之处理光学仪器,能防止镜片、棱镜发霉;用之处理药瓶,能延长药品的保存期,并不使制剂因粘壁而损失;用之处理电影胶片的表面,可起润滑作用,减少磨擦,延长影片寿命。
5、二甲基硅油作润滑剂:二甲基硅油适于做橡胶,塑料轴承、齿轮的润滑剂。
也可做为在高温下钢材对钢的滚动磨擦,或钢与其它金属磨擦时的润滑剂,但由于在常温下甲基硅油润滑性能并不特别好,一般情况下,并不推荐做为常温下金属间的润滑剂。
6、二甲基硅油作添加剂:二甲基硅油可作许多材料的添加剂,如可作为油漆的增光剂,加少量硅油到油漆中,可使油漆不浮包、不起皱提高漆膜的光亮度,加少量硅油到油墨中,可提高印刷质量,加少量硅油到抛光油中(如汽车上光油),可增加光亮,保护漆膜,并有优良的防水效果。
7、二甲基硅油在医疗卫生中的应用:二甲基硅油对人体无生毒性,也不被体液分解,故在医疗卫生事业中,也被广泛应用。
利用其消泡作用,制成了口服胃肠消胀片,及肺水肿消泡气雾剂等药用。
在药膏中加入硅油,可提高药物对皮肤的渗透能力,提高药效。
以硅油为基础油的某些膏药剂对烫伤、皮炎、褥疮等都有很好的疗效,利用硅油的抗凝血作用,可用其处理贮血器表面,延长血样贮存时间等。
8、二甲基硅油其它方面:二甲基硅油在其它方面还有许多用途。
如:利用其闪点高、无嗅、无色、透明且对人体无毒等特性,在钢铁、玻璃、陶瓷等工业和科研中,作为油浴或恒温器中的热载体。
利用其抗切变性能好,可做液压油尤其是航空液压油。
用其处理人造丝纺丝头,可消除静电,提高抽丝质量。
在化妆品上加入硅油能提高对皮肤的滋润和保护作用等等。
聚醚改性氨基硅油整理剂的制备应用1、前言有机硅织物整理剂,主要指纺织品最后整理过程中所应用的,能够赋予织物优良性能的有机硅助剂或以有机硅为基质并配以其他助剂的复配物。
有机硅类整理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。
因硅油具有易扰曲的螺旋形直链结构,主链由硅原子和氧原子交替组成,由于硅氧键的键能较高,键角、键长都较大,因此在性能上,有许多独到之处。
硅油的这种特殊结构和基本性能,便是它们能够成为优良织物整理剂的基础。
1.1国内有机硅整理剂的发展概况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,在聚合时,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;第三代有机硅柔软剂进行再复配或化学改性以降低生产成本,改善不足,同时开发高分子量或新型具有特殊功能的有机硅柔软剂将成为本领域21世纪的研究重点。
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。
氨基硅油由于氨基极性强,能与纤维表面的羟、羧基等相互作用,使硅氧烷主链能定向地、牢固的附着于纤维表面,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。
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。
氨基改性硅油作为第四代机硅整理剂有很优异的应用性能,用它整理的织物具有柔软、滑爽、穿着舒适的性能,但也存在一定的不足之处,如:(1)经其整理的织物呈疏水性,穿着时感觉闷热且难以洗涤;(2)整理后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;(3)很多氨基改性有机硅乳液的稳定性很差,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粘辊现象。
为了克服以上缺点,人们采用各种方法来改进氨基硅油,主要是采用聚醚对传统氨基硅油进行改性,不仅可以增强其吸湿性、稳定性,还可以降低黄变。
氨基硅油黄变的原因是氨基上的活泼氢。
这种结构的存在(特别是伯氨基的存在),使氨基极易被氧化,分解形成发色团(偶氨基和氧化偶氨基)。
这种双胺型结构具有协同作用,加速氧化作用,有利于形成发色团,造成织物泛黄。
在光、热作用下,其初级氧化产物有以下三种(图1)。
图1氨基硅油黄变机理N-β-氨乙基-γ-氨丙基聚二甲基硅氧烷泛黄严重,关键是γ-位仲氨基氧化物的协同效应,加速伯氨基氧化物产生发色团,产物(2)经脱水形成较稳定的共轭结构中间体(3),起着氧化泛黄中非常重要的作用。
通常氨值越高,黄变越严重;降低氨值,黄变缓解,但柔软度下降。
通常认为,侧链氨基中双胺型黄变最为严重,伯氨基其次,仲氨基和叔氨基改性硅油,基本上无黄变现象。
在本次实验中,用活性聚醚对伯氨基进行改性,使其变成仲氨基,因此可以达到降低黄变的目的。
1.2聚醚改型有机硅整理剂发展概况单纯对普通硅油进行聚醚改性,硅油的亲水性增加,甚至由疏水性完全转化为水溶性,所以聚醚改性硅油使用过程中不会出现破乳、漂油问题。
其次,聚醚改性聚硅氧烷尽管在柔软、滑爽性方面不及氨基改性聚硅氧烷,但其中的聚氧亚乙基具有亲水性,它能避免一般硅油在使用中出现破乳漂油现象外,还能赋予纤维表面一定的吸湿性,从而提高了织物表面的电导率,起到了抗静电作用,改善了织物的防污性能。
但聚醚硅油自交联成膜能力以及与纤维的结合能力均较弱,手感及耐洗性不佳。
由此可见,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、并能防止粘辊的的亲水性多功能的柔软剂有着重要的实际意义。
虽然使用聚醚改性硅油与氨基硅油复配可以得到亲水性好且手感良好的效果,但复配效果远远不如直接进行聚合反应得到聚醚改性氨基硅油的效果好。
用端基为环氧基的聚醚与氨基硅油分子中的氨基加成,形成含有氨基聚醚链段的改性硅油,反应制得的改性硅油可配制成淡黄色透明溶液,可极大改善织物的亲水性和泛黄性。
1.3氨基硅油的性能特点氨基硅油是侧链或末端碳原子上连有活性氨基的一类硅油。
有伯、仲、叔、季与单、双胺之分。
它是一种阳离子硅油,最大特点是柔软性能好,与纤维有结合性。
氨基硅油整理的织物柔软、滑爽、弹挺、抗皱,而且有良好的抗静电性和一定的耐洗性。
另外,高粘度氨基硅油还能使聚酯/棉混纺织物有丰满、似棉一样的手感;而较低粘度的氨基硅油则使织物有光滑的丝绸感。
但目前工业上大量使用的氨基硅整理剂,疏水较性强,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粘辊现象,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。
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、并能防止粘辊的的亲水性多功能的柔软剂有着重要的实际意义。
虽然使用聚醚改性硅油与氨基硅油复配可以得到亲水性好且手感良好的效果,但复配效果远远不如直接进行聚合反应得到聚醚改性氨基硅油的效果好。
用端基为环氧基的聚醚经开环与氨基硅油分子中的氨基加成,形成含有氨基聚醚链段的改性硅油,反应制得的改性硅油可配制成淡黄色透明溶液,可极大改善织物的亲水性和泛黄性。
1.5课题的研究氨基硅油织物整理剂对织物进行整理后能赋予其超柔软的效果,而活性聚醚改性氨基硅油可以在基本保持传统氨基硅油的优异手感的前提下,对氨基硅油存在的黄变、拒水、乳液不稳定等缺点显著改善,从而使活性聚醚改性氨基硅油真正成为一种新型纺织助剂化学品,在印染行业对绿色环保安全高效助剂需求日益增长的今天,占有一席重要地位:同时于提高我国后整理技术,改变产品结构,增加产品附加值,将起到重要作用。
以八甲基环四硅氧烷(D4)、偶联剂N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧硅烷(602)为原料,首先合成普通的氨基硅油,再用特种活性聚醚对其进行改性,得到亲水型聚醚改性氨基硅油,重点探讨反应温度、反应时间、溶剂的选择及用量等工艺条件对产品性能的影响。
最后,对传统的氨基硅油与新型的聚醚改性氨基硅油的应用性能进行比较。
2实验部分2.1实验仪器表1实验仪器2.2实验药品表2实验药品2.3聚醚改型氨基硅油的制备1)氨基硅油的制备以八甲基环四硅氧烷(D4)和N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧硅烷(602)为原料,以四甲基氢氧化铵为催化剂,经开环、聚合得到氨基改性硅油(图2)。
图2氨基改性硅油的合成2)聚醚改性氨基硅油的制备3)以氨基硅油和活性聚醚为原料,以异丙醇作为溶剂,环氧开环与氨基反应得到目标产物聚醚改性氨基硅油(图3)图3聚醚改性氨基硅油的合成2.4实验步骤2.4.1氨基硅油的制备在装有搅拌器、冷凝管、温度计的1000ml三口烧瓶中,加入400gD4,搅拌,升温至115℃,加入催化剂四甲基氢氧化铵0.24g,保温半小时左右,待粘度明显增大后加入偶联剂N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧硅烷(602)20.8g,控温在115℃左右6小时。