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新型親水性有機硅柔軟劑的研究進展(二)

來源:印染在線 發(fā)布時間:2015年02月28日

2.3  氨基改性有機硅柔軟劑
將氨基官能團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柔軟、滑爽、豐滿。氨基硅油被稱為新一代最佳的聚硅氧烷柔軟劑,但是它也存在著一些問題,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(偶氮基和氧化偶氮基),造成織物泛黃。此外,由于氨基的強極性,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上進一步改性或復配。常見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,無泛黃問題。聚醚單異氰酸酯的結構為:


聚醚異氰酸酯與氨基硅油分子中的氨烴基反應可賦予柔軟劑吸水性,且不會影響氨基硅油的風格;環(huán)氧改性硅油與氨基硅油分子中的氨烴基進行交聯(lián)反應可抑制柔軟劑黃變,反應后不會損害氨基硅油的風格,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。常見的反應式如下:


反應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。常見的反應式如下:


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

基與丙烯酸酯進行的?;磻矞p少了原有氨基的活潑氫,賦予織物光滑性及柔軟性。此外,單獨使用聚氧亞烷基縮水甘油醚對氨基硅油進行改性,也可抑制黃變性及改善親水性。其效果比同一分子結構中同時含氨烴基和聚醚基團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改性,后者通過特殊結構設計,使聚硅氧烷分子鏈長和氨基量最優(yōu)化,足夠長的主鏈有柔軟性,同時不至于太長,所以有機硅能成為螺旋狀,水分子能觸及到織物纖維上的親水性基團。受阻胺類有機硅提高了織物的柔軟度和懸垂性,同時保持了織物原有的白度??椢镂砸策h遠優(yōu)于傳統(tǒng)的氨基有機硅。與其他改性有機硅相比,經受阻胺改性有機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)氧改性硅油對氨基硅油中的氨烴基改性,提高有機硅柔軟劑的親水性并改善其泛黃性。
由上可見,第三代有機硅柔軟劑中活性基團的引入具有特殊的整理效果,但僅用一種活性基團進行改性往往得不到最佳的改性效果。如,氨基改性具有超級柔軟滑爽效果,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,實際應用中常共用幾種活性基對有機硅柔軟劑進行改性,使其兼具幾種活性基團的優(yōu)點。常見的如上述的氨基-聚醚類和環(huán)氧-聚醚類改性硅油類等。這些活性基在連接方法上也各有所不同,有的在側鏈接功能基,有的單端接功能基,也有在兩端接功能基或者在側鏈和兩端都接功能基等。幾種基團共同改性所得到的有機硅柔軟劑有著單一活性基改性柔軟劑所沒有的多種優(yōu)良性能,產品的使用效果和應用范圍都大為增強。

3結束語
目前,國際上中高檔紡織品已普遍應用高品質有機硅柔軟劑,因此,美國Dow?。茫铮颍睿椋睿?、德國威凱、法國羅地亞等大公司都加快研制新型改性有機硅柔軟劑產品,其中包括親水性有機硅柔軟劑。近些年來,國內有機硅柔軟劑的生產應用發(fā)

展也較快,但總體水平與發(fā)達國家相比具有很大差距,尤其產品質量方面。國內研制出的新型改性有機硅柔軟劑的親水、柔軟、彈性、白度和耐久性等綜合性能還很不理想,因此,國家每年還需大量進口高品質有機硅柔軟劑以滿足市場的巨大需求。

我國已經進入世貿組織,面對國內紡織品市場的蓬勃發(fā)展,以及人們對功能性整理織物要求的不斷提高,新一代有機硅柔軟劑,尤其是親水性有機硅柔軟劑,對于提高我國后整理技術,改變產品結構,增加產品附加值,將起到重要作用。



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