親水型氨基硅油的制備與性能【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻綜述</b></p><p><b>　　高分子材料與工程</b></p><p>　　親水型氨基硅油的制備與性能</p><p><b>　　一、前言</b></p><p>　　柔軟劑是指一種能夠吸附于紡織品纖維表面并使纖維平滑，以

2、改變手感，使產(chǎn)品更有舒適感的紡織助劑[1]。目前世界上已開發(fā)使用的柔軟劑的品種有幾千個，使用較多的主要有表面活性劑型柔軟劑、反應性柔軟劑、有機硅柔軟劑等。有機硅因其優(yōu)異的生理惰性和極柔順的主鏈使它具備作為優(yōu)秀柔軟劑的先決條件，是一類性能優(yōu)越、效果突出、應用廣泛的柔軟劑[2]。 </p><p>　　有機硅柔軟劑是聚硅氧烷及其衍生物的乳液或微乳液[3]。它的柔軟作用是硅氧鍵中的氧原子吸附在纖維表面上，使疏水性的甲

3、基定向排列，把纖維表面覆蓋起來。由于硅氧鍵的鍵角在外力作用下可以改變而產(chǎn)生伸縮，因此，用有機硅柔軟劑處理后的織物，織物表面上形成一層堅韌拒水且可以伸縮的連續(xù)薄膜，從而使織物具有柔軟、平滑的手感，很好的透氣、表面光澤、耐磨、穿著舒適等特性，適用于不同紡織品（天然纖維、合成纖維、混紡纖維等）的整理，加上這類材料無毒、不污染環(huán)境，成本也不高，具有廣闊的應用前景[4]。</p><p>　　二、有機硅柔軟劑的分類及性能&

4、lt;/p><p>　　1、非活性有機硅柔軟劑：該類柔軟劑主要為二甲基硅油類，可賦予織物較好柔軟性和耐熱性。因不含活性基團，與纖維不起化學反應，從而賦予其懸垂性和耐洗性差。</p><p>　　2、活性有機硅柔軟劑：該柔軟劑主要為羥基硅油乳液和含氫硅油乳液，在金屬催化劑存在下能在織物表面形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使織物具有很好的柔軟性和耐洗性。</p><p>　　3、改性有機

5、硅柔軟劑：改性有機硅柔軟劑是70 年代后期發(fā)展起來的新一代有機硅柔軟劑，許多產(chǎn)品已用于織物后整理加工。目前國內(nèi)外正在繼續(xù)研究開發(fā)的新產(chǎn)品一般分為三大類。a.反應型。包括氨基、環(huán)氧基、羧基、甲基丙烯基和氟烷基等改性。b.非反應型。主要為單純的聚醚改性。c.混合型。如聚醚氨基和環(huán)氧氨基改性。</p><p>　?。?）環(huán)氧改性有機硅柔軟劑：按反應類型，環(huán)氧改性硅油主要有三種方法：含氫硅油與端烯基環(huán)氧化合物等的硅氫化加

6、成反應；八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、含環(huán)氧基取代的環(huán)四硅氧烷(D4)等的聚合反應；其他合成方法，如α，ω-二羥基硅油和環(huán)氧氯丙烷的縮合反應等[5]。</p><p>　?。?）氨基改性有機硅柔軟劑：氨基改性有機硅柔軟劑是側(cè)鏈或端基帶有氨基的聚硅氧烷。氨基可為伯氨、仲氨、叔氨或銨鹽，也可為芳香族氨。由于氨基的極性，可以與纖維中的羥基、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

7、，從而使織物手感柔軟、滑爽、豐滿。與普通硅油相比，氨基改性硅油的活性基團能與天然纖維、化纖及混紡織物進行更強結(jié)合，因此廣泛應用于棉、麻、絲、毛、滌綸等織物[6]。氨基改性硅油的合成有本體聚合和乳液聚合兩種方法。</p><p>　　氨基改性有機硅柔軟劑在受熱或紫外線的影響下易泛黃，因而不宜用于淺色織物的柔軟整理。目前，此類柔軟劑仍在提高改進之中。改進的方法有環(huán)氧化、酰胺化或仲胺基化等[7]，控制改性程度或采用混合

8、改性，也可將其制成穩(wěn)定的有機硅微乳液[8]。</p><p>　　（4）羧基改性有機硅柔軟劑：一般由含氫硅油與不飽和羧酸或其酯的硅氫化加成反應、 氰基硅油的水解反應、羧基硅烷與八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)的聚合反應來制備。</p><p>　　（5）巰基改性有機硅柔軟劑：用硫脲法或醋酸法可制得巰基改性有機硅。 用其整理羊毛，可使羊毛具有耐久的防縮性和潤滑性。</p><p&

9、gt;　?。?）醇改性有機硅柔軟劑：將不飽和醇與硅油中的Si-H 鍵極性加成，或利用引入羥基進行反應，可以得到醇改性有機硅。該類柔軟劑可改善織物的染色性、耐熱性和耐水性。</p><p>　　（7）酯基改性有機硅柔軟劑：黃世強等用含氫硅油與丙烯酸酯在水溶性催化劑作用下，采用乳液聚合法合成了酯基改性有機硅柔軟劑。該柔軟劑可使織物手感柔軟滑爽、彈性好，適用于化纖及其與棉的混紡織物的柔軟整理[9]。</p>

10、<p>　?。?）有機硅季銨鹽：有機硅季銨鹽是一類新型陽離子表面活性劑，它具有耐洗、持久的抑菌效果，它抑菌范圍廣，能有效地抑制格蘭氏陽性菌(葡萄球菌、鏈球菌、枯草菌)、格蘭氏陰性菌(豬霍亂桿菌、傷寒桿菌、大腸菌、肺結(jié)等)、酵母菌、真菌(黑曲菌、皮膚癬菌)。1967年，美國 Dow Corning公司第一個發(fā)表研制出有機DC-5700[其分子結(jié)構(gòu)為(OCH3)3-(CH2)3-N+-(CH3)2-C18H37Cl-]。有機硅

11、季銨鹽可用于織物親水整理，廣泛賦予織物良好的吸水、吸汗性、柔軟性、平滑性、回彈性、防靜電性，并且無毒、無害，是一種高效、安全、多功能的柔軟整理劑。</p><p>　?。?）聚醚改性有機硅柔軟劑：聚醚改性有機硅可改善織物的親水性、 抗靜電性和防污性，且乳化方便，不易漂油，工藝上有時還可與染色同浴，是目前紡織上銷量最多的一類。聚醚改性有機硅柔軟劑的制備可按硅氫加成反應、酯化反應、邁克爾加成反應、活性氫環(huán)氧加成反應、

12、醇氫縮合和硅氧烷水解縮合反應等機理進行，制備技術(shù)趨于成熟[10]。 由于該類聚合物還具有良好的適應性、生物相容性和低玻璃化溫度，因此具有其它表面活性劑無法比擬的優(yōu)勢[11]。嵌段共聚采用有機硅、聚醚、氨基的均勻嵌段型聚合，在有機硅主鏈上接上聚醚及氨基基團，以達到自乳化穩(wěn)定效果[12]。</p><p>　　目前市場上常用的合成聚醚改性硅油的有：安秋鳳、黃良仙等[5]利用含氫硅油與烯丙基縮水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯聚

13、氧丙烯醚的硅氫化加成反應合成聚醚/環(huán)氧硅油中間體，然后分別用嗎啉、乙二胺、N,N -二甲基丙二胺、N -氨乙基哌嗪等氨解開環(huán)，制得了一系列氨烴基改性聚醚硅油AMPES。俞麗珍等[13-14]以八甲基環(huán)四硅氧烷D4為原料，含聚醚的硅氧烷和含氨基的硅氧烷為改性劑，烷基苯磺酸作催化劑，脂肪醇聚氧乙烯醚為乳化劑，通過乳液聚合法制得。許曉華、張強等[15]以1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷、烯丙基縮水甘油醚和聚氧乙烯烯丙醚為原料，合成出含環(huán)

14、氧基聚醚硅氧烷，然后用乙醇胺進行胺化，得到氨基聚醚改性有機硅助劑。黃良仙、杜經(jīng)武等[16]在異丙醇存在下采用氨基硅油同帶環(huán)氧基的聚醚進行開環(huán)反應，成功地合成了側(cè)鏈攜帶有氨烴基與聚醚基的共改性硅油AEMPS。周建華，張曉鐳[17]等以氨基分布均勻的反應性氨基聚硅氧烷和聚氧乙烯甲基縮水甘油醚為原料，通過開環(huán)反應，合成了可用于織物柔軟整理的聚醚改性氨基聚硅氧烷（HASI）。此法用到溶劑（異丙醇），影響了其使用性能，而且此方法制得的產(chǎn)物親水并不

15、高（聚醚：氨</p><p>　　綜上所述，親水型氨基硅油能很好的彌補一般改性硅油柔軟劑在改善織物手感的同時，也給織物帶來疏水性，使織物透氣透濕性變差等方面的不足，但它們的合成途經(jīng)基本上要經(jīng)過硅氫加成反應這一步，原料成本較高，制備難度明顯增大。</p><p>　　聚醚改性硅油整理后的織物吸水性良好，抗靜電性優(yōu)異，克服了織物穿著時易帶靜電、吸塵、悶熱的缺點，但柔軟性和滑感較差。因此，研發(fā)既

16、有良好柔軟性，又具有親水性的硅油類柔軟劑有著重要的實際意義。一般有兩種方法來制備親水性硅油產(chǎn)品[8]，一種方法是將親水組份與硅油柔軟劑復配；另一種是通過共聚的方式將親水的單體引入聚合物主鏈。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]黃茂福.紡織助劑的基本特性檢測與應用(二):柔軟劑[J].染整科技,1996,(4):46~55</

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