氨基改性親水硅油是近年來國內外發展最快的有機硅織物整理劑,由于氨基具有極性,能與纖維表面的羥基、羧基等相互作用,使硅氧烷主鏈定向附著于纖維表面,降低了纖維之間的摩擦系數,取得了極好的柔軟、滑爽效果.因所含氨基、特別是伯氨基容易被氧化而導致整理后的白色及淺色織物泛黃,影響織物的整理效果和服飾的美觀性.有許多方法可對氨基進行改性以達到抑制或降低黃變的目的,但降低了氨基硅油原有的柔軟、平滑風格.環己氨基是仲氨基,不易被氧化變色.因此,選擇環己氨基硅烷為偶聯劑,經本體聚合制得環己氨基硅油后,配制成微乳液可獲得最佳整理效果.常規制法是由環己氨基硅烷與D4在堿性催化劑,存在條件下聚合.由于D在平衡反應時副產物較多,成分復雜,分子質量分布很寬,所制得的硅油在穩定性及整理效果上均不能取得最佳整理效果.f5噪用低摩爾質量、分子質量分布很窄的端羥基硅油(線性體)與環己氨基硅烷作用,在堿性催化劑存在條件下經本體聚合制得環己氨基硅油,再配制成微乳液,在穩定性、手感等方面均優于以D為原料制得的環己氨基硅油微乳液,有良好的親水性.
1試驗
1.1原料及儀器
原料:線性體(ws-62M),德國Wacker公司;環己氨基硅烷,外購并進行第二次深加工(杭州大地化工有限公司);催化劑(KOH),外購(分析純).儀器:粘度計,NDJ-1旋轉粘度計,上海天平儀器廠;超級恒溫水浴;鼓風干燥箱;秒表.
1.2合成
按一定比例投入線性體,攪拌升溫至80~100℃,加入處理過的環己氨基硅烷偶聯劑,攪拌一定時間;然后加入一定量催化劑KOH,抽真空脫除低分子物質,在130~140℃反應3~5 h,得無色透明粘稠液體,粘度(25℃)為(5 000±500)mPa·ST不揮發物質量分數≥99.5%.
1.3微乳液的制備
將配制的10.0 kg乳化劑(Tx系列、AEO系列、NP及C C。,異構醇系列乳化劑復配)和40 kg去離子水投入反應釜,在高速攪拌器下攪拌15 min;再加入20.0 kg線性環己氨基硅油,在高速攪拌下乳化20 min;然后加入適量氨基磺酸的水溶液,轉相為無色透明膏體.攪拌20 min后加入余下的水,攪拌均勻、過濾放料.
1.4整理工藝
將1.3制備的30%微乳液與以D4為原料制得的環己胺基硅油30%微乳液;以線性體為基本原料,602雙氨基硅氧烷為偶聯劑制得的硅油30%微乳液,分別用于純棉漂白布進行對比.二浸二軋(微乳液用量30 g/L,軋余率75%~80%)→烘干100℃,5 min)→焙烘(180℃,8 min).
1.5性能測試
柔軟性、滑爽性:手感觸摸法;黃變性:對光箱中肉眼觀察;親水性:采用滴水法,在經過微乳液手感整理的織物上,細頸吸管滴一滴自來水,以秒表計,算吸盡時間;離心穩定性:取樣品10 mL裝入帶有刻度的帶蓋試管中,放入離心機中,開啟離心機,在4 000 r/min轉速下離心60 min,然后取出,觀察是否破乳,漂油.
氨基改性硅油是近年來國內外發展最快的有機硅織物整理劑,由于氨基具有極性,能與纖維表面的羥基、羧基等相互作用,使硅氧烷主鏈定向附著于纖維表面,降低了纖維之間的摩擦系數,取得了極好的柔軟、滑爽效果.因所含氨基、特別是伯氨基容易被氧化而導致整理后的白色及淺色織物泛黃,影響織物的整理效果和服飾的美觀性.有許多方法可對氨基進行改性以達到抑制或降低黃變的目的,但降低了氨基硅油原有的柔軟、平滑風格.環己氨基是仲氨基,不易被氧化變色.因此,選擇環己氨基硅烷為偶聯劑,經本體聚合制得環己氨基硅油后,配制成微乳液可獲得最佳整理效果.常規制法是由環己氨基硅烷與D4在堿性催化劑,存在條件下聚合.由于D在平衡反應時副產物較多,成分復雜,分子質量分布很寬,所制得的硅油在穩定性及整理效果上均不能取得最佳整理效果.f5噪用低摩爾質量、分子質量分布很窄的端羥基硅油(線性體)與環己氨基硅烷作用,在堿性催化劑存在條件下經本體聚合制得環己氨基硅油,再配制成微乳液,在穩定性、手感等方面均優于以D為原料制得的環己氨基硅油微乳液,有良好的親水性.
1試驗
1.1原料及儀器
原料:線性體(ws-62M),德國Wacker公司;環己氨基硅烷,外購并進行第二次深加工(杭州大地化工有限公司);催化劑(KOH),外購(分析純).儀器:粘度計,NDJ-1旋轉粘度計,上海天平儀器廠;超級恒溫水浴;鼓風干燥箱;秒表.
1.2合成
按一定比例投入線性體,攪拌升溫至80~100℃,加入處理過的環己氨基硅烷偶聯劑,攪拌一定時間;然后加入一定量催化劑KOH,抽真空脫除低分子物質,在130~140℃反應3~5 h,得無色透明粘稠液體,粘度(25℃)為(5 000±500)mPa·ST不揮發物質量分數≥99.5%.
1.3微乳液的制備
將配制的10.0 kg乳化劑(Tx系列、AEO系列、NP及C C。,異構醇系列乳化劑復配)和40 kg去離子水投入反應釜,在高速攪拌器下攪拌15 min;再加入20.0 kg線性環己氨基硅油,在高速攪拌下乳化20 min;然后加入適量氨基磺酸的水溶液,轉相為無色透明膏體.攪拌20 min后加入余下的水,攪拌均勻、過濾放料.
1.4整理工藝
將1.3制備的30%微乳液與以D4為原料制得的環己胺基硅油30%微乳液;以線性體為基本原料,602雙氨基硅氧烷為偶聯劑制得的硅油30%微乳液,分別用于純棉漂白布進行對比.二浸二軋(微乳液用量30 g/L,軋余率75%~80%)→烘干100℃,5 min)→焙烘(180℃,8 min).
1.5性能測試
柔軟性、滑爽性:手感觸摸法;黃變性:對光箱中肉眼觀察;親水性:采用滴水法,在經過微乳液手感整理的織物上,細頸吸管滴一滴自來水,以秒表計,算吸盡時間;離心穩定性:取樣品10 mL裝入帶有刻度的帶蓋試管中,放入離心機中,開啟離心機,在4 000 r/min轉速下離心60 min,然后取出,觀察是否破乳,漂油.
2結果與討論
2.1線性環己氨基硅油微乳液主要技術指標
外觀:無色透明液體;固體質量分數:(30±21%;離子型:非離子/弱陽離子;pH值:6.0~7.0;穩定性:4 000r/min離心分離60 min不分層,不漂油.
2.2原料對硅油微乳液性能的影響
從表1可以看出:以線性體為基本原料制得的環己氨基硅油,在單程轉化率、穩定性、柔軟、滑爽性及親水性等方面均優于以D4為原料制得的環己氨基硅油、以線性體602雙氨基硅烷為偶聯劑制得的硅油,且白度極好.
3結論
以線性體為基本原料制得的環己氨基硅油以及其微乳液,在穩定性、柔軟、滑爽性及親水性等方面性能優異.解決了從氨基再改性硅油制備不黃變硅油的手感降低、工藝復雜的問題;同時綜合性能比602雙氨基硅烷為偶聯劑制得的硅油有較大提高,市場前
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