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新型親水性有機(jī)硅柔軟劑的研究進(jìn)展(二)

來(lái)源:印染在線 發(fā)布時(shí)間:2015年02月28日

2.3  氨基改性有機(jī)硅柔軟劑
將氨基官能團(tuán)引入聚硅氧烷骨架上,由于氨基的極性,可以與纖維的羥基、羧基等相互作用,產(chǎn)生非常牢固的取向性和吸附性,因此極大改善了硅氧烷在纖維上的定向排列,從而使織物手感超級(jí)柔軟、滑爽、豐滿(mǎn)。氨基硅油被稱(chēng)為新一代最佳的聚硅氧烷柔軟劑,但是它也存在著一些問(wèn)題,如在高溫處理或紫外線影響下,氨基(特別是伯氨基)的存在,容易氧化分解形成發(fā)色團(tuán)(偶氮基和氧化偶氮基),造成織物泛黃。此外,由于氨基的強(qiáng)極性,反而增加了疏水性,影響了處理織物的穿著舒適性。為提高親水性及抑制黃變,需在原有氨基改性硅油基礎(chǔ)上進(jìn)一步改性或復(fù)配。常見(jiàn)方法包括以下幾下幾種。
(1) 將氨基改性硅油分子中的氨基用單異氰酸酯化合物改性為-NR′-CONHR基,再配成水乳型柔軟劑,可以抑制黃變。單異氰酸酯化合物最好選用丁基異氰酸酯、戊基異氰酸酯及己基異氰酸酯等。值得重視的是,將氨基改性硅油分子中的氨基用聚醚異氰酸酯和環(huán)氧改性硅油進(jìn)行改性,用其配制的乳液型柔軟劑親水性非常好,且柔軟性持久,無(wú)泛黃問(wèn)題。聚醚單異氰酸酯的結(jié)構(gòu)為:


聚醚異氰酸酯與氨基硅油分子中的氨烴基反應(yīng)可賦予柔軟劑吸水性,且不會(huì)影響氨基硅油的風(fēng)格;環(huán)氧改性硅油與氨基硅油分子中的氨烴基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)可抑制柔軟劑黃變,反應(yīng)后不會(huì)損害氨基硅油的風(fēng)格,且還能賦予其更好的柔軟性和平滑性。
(2)用端基為環(huán)氧基的聚醚與氨基改性硅油分子中的氨基加成,形成含有氨基及聚醚鏈段的改性硅油。常見(jiàn)的反應(yīng)式如下:


反應(yīng)制得的改性硅油可配制成淡黃色透明水溶液,極大改善了織物的親水性和泛黃性。
(3)普通氨基改性硅油經(jīng)環(huán)氧化合物(多為縮水甘油醚)與丙烯酸酯再改性后,配制的柔軟劑不泛黃,而且能改善被整理織物的親水性及平滑性。常見(jiàn)的反應(yīng)式如下:


氨基改性硅油分子中的伯氨基或仲氨基可使環(huán)氧化合物開(kāi)環(huán),形成含有羥基的氨烴基取代基,這樣減少了原有氨基的活潑氫并賦予織物親水性;伯氨基或仲氨

基與丙烯酸酯進(jìn)行的酰化反應(yīng),也減少了原有氨基的活潑氫,賦予織物光滑性及柔軟性。此外,單獨(dú)使用聚氧亞烷基縮水甘油醚對(duì)氨基硅油進(jìn)行改性,也可抑制黃變性及改善親水性。其效果比同一分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含氨烴基和聚醚基團(tuán)的聚硅氧烷配制的柔軟劑好。
(4)其他方法如氨基聚醇改性和受阻胺類(lèi)改性,后者通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使聚硅氧烷分子鏈長(zhǎng)和氨基量最優(yōu)化,足夠長(zhǎng)的主鏈有柔軟性,同時(shí)不至于太長(zhǎng),所以有機(jī)硅能成為螺旋狀,水分子能觸及到織物纖維上的親水性基團(tuán)。受阻胺類(lèi)有機(jī)硅提高了織物的柔軟度和懸垂性,同時(shí)保持了織物原有的白度??椢镂砸策h(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的氨基有機(jī)硅。與其他改性有機(jī)硅相比,經(jīng)受阻胺改性有機(jī)硅整理的織物具有最佳的綜合性能,這些性能包括織物手感、懸垂性、白度和親水性等。此外,還可使用聚醚羧酸及環(huán)氧改性硅油對(duì)氨基硅油中的氨烴基改性,提高有機(jī)硅柔軟劑的親水性并改善其泛黃性。
由上可見(jiàn),第三代有機(jī)硅柔軟劑中活性基團(tuán)的引入具有特殊的整理效果,但僅用一種活性基團(tuán)進(jìn)行改性往往得不到最佳的改性效果。如,氨基改性具有超級(jí)柔軟滑爽效果,但疏水且易泛黃;聚醚改性親水性好,但柔軟滑爽性較差;環(huán)氧改性耐久性好,不易泛黃,但柔性較差。因此,實(shí)際應(yīng)用中常共用幾種活性基對(duì)有機(jī)硅柔軟劑進(jìn)行改性,使其兼具幾種活性基團(tuán)的優(yōu)點(diǎn)。常見(jiàn)的如上述的氨基-聚醚類(lèi)和環(huán)氧-聚醚類(lèi)改性硅油類(lèi)等。這些活性基在連接方法上也各有所不同,有的在側(cè)鏈接功能基,有的單端接功能基,也有在兩端接功能基或者在側(cè)鏈和兩端都接功能基等。幾種基團(tuán)共同改性所得到的有機(jī)硅柔軟劑有著單一活性基改性柔軟劑所沒(méi)有的多種優(yōu)良性能,產(chǎn)品的使用效果和應(yīng)用范圍都大為增強(qiáng)。

3結(jié)束語(yǔ)
目前,國(guó)際上中高檔紡織品已普遍應(yīng)用高品質(zhì)有機(jī)硅柔軟劑,因此,美國(guó)Dow?。茫铮颍睿椋睿?、德國(guó)威凱、法國(guó)羅地亞等大公司都加快研制新型改性有機(jī)硅柔軟劑產(chǎn)品,其中包括親水性有機(jī)硅柔軟劑。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)有機(jī)硅柔軟劑的生產(chǎn)應(yīng)用發(fā)

展也較快,但總體水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比具有很大差距,尤其產(chǎn)品質(zhì)量方面。國(guó)內(nèi)研制出的新型改性有機(jī)硅柔軟劑的親水、柔軟、彈性、白度和耐久性等綜合性能還很不理想,因此,國(guó)家每年還需大量進(jìn)口高品質(zhì)有機(jī)硅柔軟劑以滿(mǎn)足市場(chǎng)的巨大需求。

我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入世貿(mào)組織,面對(duì)國(guó)內(nèi)紡織品市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,以及人們對(duì)功能性整理織物要求的不斷提高,新一代有機(jī)硅柔軟劑,尤其是親水性有機(jī)硅柔軟劑,對(duì)于提高我國(guó)后整理技術(shù),改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu),增加產(chǎn)品附加值,將起到重要作用。



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