氨基改性聚硅氧烷及其微乳液的研制
氨基改性聚硅氧烷阴离子乳液（中国浙江）
氨基改性聚硅氧烷阴离子乳液（中国浙江）
佚名
【期刊名称】《有机硅氟资讯》
【年(卷),期】2002(000)002
【总页数】1页(P32)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ324.21
【相关文献】
1.氨基改性聚硅氧烷阴离子乳液（INS）的合成及应用 [J], 陈慧
2.羟基封端聚二甲基硅氧烷低聚物阴离子乳液聚合研究 [J], 彭忠利;伍青;王跃林;杨绍涛
3.氨基改性聚硅氧烷乳液制备及在调理香波中应用 [J], 程建华;张鹏;谢培正;曹文丹
4.氨基改性聚硅氧烷及其微乳液的研制 [J], 王绪荣
5.硅氧烷乳液聚合过程中大颗粒形成机理的研究：Ⅱ.聚硅氧烷乳液的耐酸碱… [J], 黄英;刘香鸾
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氨基硅油微乳液的制备
氨基硅油微乳液的制备由于有机硅材料有诸多优点，如表面张力低、生理惰性、耐高温、疏水性、成膜性，并且无毒无污染，因此，从20世纪60年代开始就广泛应用于各工业领域。
在纺织行业中作为织物整理剂可赋予纺织品滑爽、柔软、透气、抗菌防霉、防静电、抗皱、防水等特殊功能。
其作为纺织助剂主要经历了三个发展阶段，目前研究较热的第三代产品主要是改性硅油。
按照改性基团的不同，可分为聚醚改性、氨基改性、环氧基改性、羧基改性、醇羟基改性等。
氨基改性硅油是第三代产品中的佼佼者，与其他类型的硅油相比，其在柔软、滑爽、丰满、回弹性、耐洗性等方面的整理效果更佳。
过去有机硅助剂一般以乳液的形式使用，20世纪90年代利用微乳化技术合成的有机硅微乳液在纺织染整行业中得到了应用，使这些产品的使用范围进一步扩大。
微乳液的粒径一般在10～100nm 之间，介于乳液与胶束之间，粒径分布较窄，外观为澄清透明带有蓝光的液体，性质稳定。
将硅油配制成微乳液后与普通乳液比具有较大优势，不但在运输和整理过程中性质稳定，而且在整理效果上更出色。
由于普通乳液粒径较大，聚硅氧烷分子只能沉积在纱线的表面，而微乳液却可以渗透到纱线内部的纤维之间，从而使织物从内到外柔软效果都很好。
微乳液已是现在有机硅助剂的主要应用形式，也是今后研究的主要方向。
下面就当前氨基改性有机硅微乳液的研究进行了综述，为有机硅微乳液的研究提供一定的参考。
1氨基改性有机硅微乳液的制备氨基硅油的制备方法主要有3种：环氧硅油与有机胺的开环法；含氢硅油与烯胺的硅氢加成法；八甲基环四硅氧烷(D4)与氨基硅烷偶联剂开环聚合反应。
而以原料D4开环聚合制备氨基硅油的反应是目前最常用的方法，其按工艺过程的不同又分为本体聚合法和乳液聚合法。
目前合成氨基硅油所用的氨基硅烷偶联剂大部分是N-B-氨乙基-r-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(602)，如图1所示。
少量是N-环己烷一r氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
催化剂一般为酸或碱。
本体聚合制备氨基硅油目前研究的比较多，具体方法是将D4、氨基硅烷偶联剂、封端剂和催化剂直接混合，在没有其他反应介质的条件下进行聚合，从而制成氨基硅油，其结构如图2所示。
氨基改性有机硅微乳液的合成研究进展
以综合几种类型乳化剂 的优点 ， 以一般会采用 所
此法 。
２１ 非 离子乳液 聚合 ．
和适 当乳化剂混匀， 再慢慢加入氨基硅油均匀分 散 ；转相乳化法 是指先将乳化剂和氨基硅 油混
合， 然后加水实现 Ｗ／ Ｏ向 ＯＷ 的转变。 ／ 机械乳化 法得 到 的微乳 液贮 存稳 定 性不 够 好 ， 需要 的乳化 剂量也 比较高 ， 对于分子量高 ， 粘度大 的聚合物
第 ２ 卷第 ３ ８ 期
２１ ０ ０年 ９ 月 ＤＯ ： ． ６８ｉ ｎ１０—８ ５２ １ ． ．１ Ｉ ０３ ９ ．ｓ．０９１ １ ． ０ ３ ２ １ ９ ｓ ０ ００
胶体与聚合物
Ｃ ｉｅｅＪ ｕ ａ ｆ ｏ ｏｄ＆ ｐ ｌｍｅ ｈｎ ｓ ｏ ｒ ｌ ｌ ｉ ｎ ｏＣ ｌ ｏｙ ｒ
Ｖｏ＿８ ｌ２ Ｎｏ３ ． Ｓｐ ２ １ ｅ ．０ ０
全伦等采用亲油性较强的乳化剂 和氨基改性有 机硅混匀后加入到亲水性较 强的乳化剂水溶液 中的方法可获得 ＯＷ 型的微乳液【 ／ ４ ］ 。郭飞鸽等将 合成得到的侧链取代的氨基 硅油用非离子乳化
剂乳化并加入助乳化剂正戊醇 ， 得到澄清透 明的 微 乳液 ， 正戊 醇 的加入 可 为表 面 活性 剂 亲油 基 的 收缩提供有效的空间， 促进胶束界面的弯曲和微 乳液的形成 【 ５ Ｊ 。邵敏等用 一 丁内酯和 一 ， 环 （３ ２．
中图分类号： Ｑ １． ＋ Ｔ ３ ６３ ４ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ９１ １（０ ００ —１６０ １０—８ ５２ １）３０３ —３
氨 基改性 有 机硅 微乳 液 应用 广 泛 ， 别是 在 特
氧丙氧） 丙基三甲氧基硅烷对氨基硅油改性得到 新型氨基硅油 ，将其乳化得到的微乳液不泛黄、 耐电解质旧 。
单、双、三胺型改性聚硅氧烷的制备及应用性能
织物 ：纯棉斜纹布
仪 器 ：Ｖ ｒ ａ 一 ０ 型 傅 里 叶变 换 红 外光 谱 仪 ａ ｉｎ ８ ０ （ 国瓦 里安 公 司 ），Ｂ Ｅ Ｏ Ｓ Ｉ 美 Ｍ １ Ｏ Ｉ 型实 验 室高剪 切
乳 化机 ，Ｍ ０ 织物 柔 软度 测试 仪 ，Ｚ Ｄ 白度仪 ， ５８ Ｂ型
Ｙ Ｏ ６ 型 电子织 物强力 仪 ，Ｙ （ ）５ １ － Ｉ Ｇ２Ｂ Ｇ Ｂ ４ Ｄ Ｉ型全 自
环硅 氧烷 与氨 基硅氧 烷在 相转移 催化 剂 、乳化剂 等
反 应制 成氨基 改性聚 硅氧 烷乳液 ，此 法原 料环硅 氧
性 聚硅氧 烷表 面张 力低 ，能够均 匀地 分散 并吸 附在 纤 维表 面 ，分 子 间交联成 网状 吸附膜 ，其 分子侧链
上 的氨基 还 能与纤 维分子 的羟基 、氨 基 、羧 基 、氰
帮５ 月 Ｎ
王勇： 双三 性硅烷制及 志等 、、胺 聚氧的备姗 单
４ １
单◆双◆三胺型改性聚碹氧婉的制备及应用性能
王志勇 邓德 华 李 刚
（ 安阳师范学院化学化工学院 河南 安 阳 ４５０ ） ５００
摘要 ：将线形硅油分别与 Ｙ 氨 丙基 甲基二 甲氧基硅烷 、Ｎ Ｄ （ 乙基） Ｙ一 丙基 甲基二 甲氧基硅烷 、 Ｙ 一 － 一氨 一 氨 一 二 乙烯三氨 丙基 甲基二 甲氧基硅烷反应 ，利用碱催化 缩聚法制备 了单 、双、三胺型改性聚硅氧烷 。通过Ｆ － Ｒ Ｔ Ｉ对 产物结构进行 了表征 ，并研 究了其应 用性 能，结果表 明：双胺型聚硅氧烷整理后 的织物在柔软度 、抗折 皱、断裂
讲师 ，主要从事有 机硅 材料 的合 成及应用研 究
４ ２
染
整
技
术
Ｖ １ ４Ｎ ． ｏ ３ ｏ５ ．
一步法合成氨基改性有机硅微乳
一步法合成氨基改性有机硅微乳孟庆飞1 刘国超2(1.华东理工大学材料科学与工程学院,上海200237;2.上海药明康德有限公司,上海200137) 摘要:采用微乳液聚合法由D 4开环聚合,硅烷偶联剂N -β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷共聚改性,合成了半透明或透明的氨基改性有机硅微乳液,是一种性能优越的纺织用柔软剂。
关键词:微乳液,改性,有机硅收稿日期:2002-05-12。
作者简介:孟庆飞(1975-),男,华东理工大学材料科学与工程学院在读硕士,主要从事无机-高分子纳米材料表面改性的研究及应用。
有机硅是一类品种众多、性能优异和应用广阔的新型化工产品。
各类硅烷、硅氧烷中间体以及由它们制得的硅油、硅橡胶、硅树脂(包括它们的二次加工品)等产品,已在电子、建筑、汽车、纺织、轻工、医疗、食品等行业获得了广泛的应用,并发挥了积极的作用[1]。
有机硅乳液在纺织工业中对改进织物的柔软性起到重要作用。
目前,用作柔软剂的氨基改性有机硅微乳液大多由两步法制得(先通过本体聚合合成出氨基改性硅油,再用合适的乳化剂进行微乳化)[2];为节约劳动时间,降低生产成本,有必要采用一步法合成微乳液。
本文采用含氨基的硅烷偶联剂与有机硅进行微乳液共聚,一步制成了半透明或透明的改性微乳液。
该微乳液粒径很小,在100nm 以下;所以乳液的抗剪切稳定性、耐热稳定性和贮存稳定性都很优异。
氨基改性有机硅微乳中的氨基可与纤维表面的羟基、羧基相互作用,形成氢键,使有机硅与纤维形成非常牢固的取向吸附,使纤维之间的摩擦系数下降;用其整理后的纤维制品具有柔软、滑爽的舒适感,是整理棉、麻、丝绸、毛纺品等天然纤维及聚酯、聚酰胺、聚丙烯酯类合成纤维最重要的柔软剂[2～4]。
1 实验1.1 主要原料八甲基环四硅氧烷(D 4):道康宁公司;硅烷偶联剂602(N -β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷):南京扬子石化;十六烷基三甲基溴化铵:AR ,进口;脂肪醇聚氧乙烯醚-9(AEO -9):辽阳科隆化学品有限公司;十二烷基苯磺酸钠(DBSA ):南京金陵石化烷基苯厂;NaOH :CP ,进口分装。
氨基聚硅氧烷微乳液的制备
６
胶 体 与 聚 合 物
第 ２ 卷 ６
间越长 ， Ｄ 开环越完全 ， 环单体液滴减少， 且与偶
联剂之间发生共 聚的聚二 甲基硅氧烷分子量较 均一 ， 到 的乳胶 粒子 粒径 小且分 布也会变 窄 。 得 ２３ 氨 基硅烷 偶联剂 用量对 微乳 液的影 响 ． ２３１氨基硅烷 偶联 剂用量对 乳 液稳定性 的影响 ．．
１ ．２ 耐 碱 性 在烧 杯 里 放 置 一 定量 有机 硅 乳 ．２ ３． 液样品 ， 然后加入 ５ｍ ０ Ｌ氢氧化钠溶液 ， 均匀混合 后， 静置 ２ｈ不分层 ， ４， 不凝胶， 表明耐碱稳定性好。 １ ．－ ．２３耐 Ｃ ２稳 定性 在 烧 杯 中放 置 一定 量 有 ３ ａ 机硅乳液样 品， 然后加入约 ５ ｍ ｃ Ｃ： ０ Ｌ ％ ａｌ ２ 溶液 ， 均匀混合 ， 置 ２ｈ 无 分层 、 静 ４， 破乳现象 ， 表明耐 Ｃ 抖稳 定性好 。 ａ
１ 实验部分
１１ 主要原 料 ．
八 甲基 环 四硅氧 烷（ ４， 学纯 ， 西 星火 有 Ｄ）化 江
机硅化工厂 ， 重蒸 ； 十二烷基苯磺酸（ Ｂ Ａ ， Ｄ Ｓ ）工业 级， 河南安阳兴亚磺酸厂 ； 辛基苯酚 聚氧 乙烯醚 （Ｐ１）分析纯 ， Ｏ ．０， 上海试剂四厂 ； ｐ 氨乙基一 一 Ｎ— 一 氨丙基 甲基二甲氧基硅氧烷（Ｂ ６２， Ｄ ．０液稳定性的影响
偶联剂用量 （ ％）耐碱性 耐 Ｃ ２ 离心稳定性 ａ ＋
０ ． ２ ０ ． ５ 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 絮凝 稳定 稳定 稳定
图 １氨基改性有机硅微乳液 的红外图谱分析
１
从 图 １可 以看 出 ：５ ３ ２为 一Ｎ 的 吸 收 １６． ４ Ｈ：
一步法合成氨基改性有机硅微乳
１ ２ 阳 离 子 型 氨 基 改性 有 机硅 微 乳 夜 的 合 成 ． 将 １ ８ｇ ４ １ １ 、适 量 硅 烷 偶 联 剂 ６ ２ ７ ３ ０ 、１ ０ ｇ水 及 ２ Ｅ 一９混 合 ，在 ２０ ０ ｒｍｉ 速 下 剪 ８ｇＡ Ｏ ０ ／ ｎ转 切 、预 乳化 成 预 乳 液 ；将 ２ ０ ｇ水 ，适 量 Ｎａ ６ ＯＨ
大多 由两步法制 得 （ 先通过本体 聚合合成 出氨基
改性 硅 油 ，再 用 合 适 的 乳 化 剂 进 行 微 乳 化 ） ； 为 节 约 劳 动 时 间 ，降低 生产 成本 ，有 必 要 采 用 一
步法合成微乳 液 。
及 十 六 烷 基 三 甲基 溴 化 铵 放 人 四 口 烧 瓶 内 ，在
以乳 液 的抗 剪 切 稳 定 性 、耐 热 稳 定 性 和贮 存 稳 定 性 都 很 优 异 。氨 基 改性 有机 硅 微 乳 中 的氨 基 可 与
纤 维 表 面 的 羟 基 、羧基 相 互作 用 ，形 成 氢 键 ，使 有 机 硅 与 纤 维 形 成 非 常 牢 固 的 取 向吸 附 ，使 纤 维
维普资讯
生 产 ・ 艺 工
有硅ＳＩ０Ｍ（： ７ 机 材Ｌ０，Ａ）Ｌ１ 料Ｃ２１ ４Ａ Ｉ２Ｅ６ Ｒ６ ，Ｎ Ｔ Ｉ－ ０ Ｅ １
一
步 法 合 成 氨 基 改 性 有 机 硅 微 乳
孟 庆 飞 刘 国超
（ ． 东理 工 大学 材料科 学 与工程 学 院 ，上 海 ２ ０ ３ ；２ 上海 药 明康 德有 限公 司 ，上 海 ２ ０ ３ ） １华 ０２ ７ ． ０ １ ７
Ｎａ ＯＨ：Ｃ Ｐ，进 口分 装 。
车 、纺织 、轻 工 、医疗 、食 品等行业获得 了广泛
的应 用 ，并 发 挥 了 积 极 的 作 用 … 。 有 机 硅 乳 液 在 纺 织 工 业 中对 改Байду номын сангаас进 织 物 的 柔 软 性 起 到 重 要 作 用 。 目前 ，用 作 柔 软 剂 的氨 基 改 性 有 机 硅微 乳 液
一种氨基酸改性聚硅氧烷表面活性剂及其制备方法[发明专利]
![一种氨基酸改性聚硅氧烷表面活性剂及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/14c7e905524de518974b7d00.png)
专利名称：一种氨基酸改性聚硅氧烷表面活性剂及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：曾小君,汤明昊,万润,李国宇,付任重,杨高文
申请号：CN201710821946.8
申请日：20170913
公开号：CN107602862A
公开日：
20180119
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种氨基酸改性聚硅氧烷表面活性剂及其制备方法，属于表面活性剂及其制备技术领域。
步骤：以氨基二烷氧基甲基硅烷、环硅氧烷和六甲基二硅氧烷为原料，利用催化剂反应，反应结束后，使催化剂失活，再减压蒸馏得到氨基改性聚硅氧烷；以得到的氨基改性聚硅氧烷及丙烯酸甲酯为原料在低碳醇溶剂存在下反应，反应完成后，蒸除低碳醇溶剂，得到氨基丙酸甲酯型聚硅氧烷；将得到氨基丙酸甲酯型聚硅氧烷与氢氧化钠溶液在低碳醇溶剂存在下反应，反应完成后，蒸除低碳醇溶剂，得到氨基酸改性聚硅氧烷表面活性剂。
扩展使用范围；工艺步骤简短，制备成本低廉。
申请人：常熟理工学院
地址：215500 江苏省苏州市常熟市南三环路99号
国籍：CN
代理机构：常熟市常新专利商标事务所(普通合伙)
代理人：朱伟军
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氨基改性聚硅氧烷及其微乳液的研制∙类别：纺织印染∙作者：王绪荣∙关键词：氨基改性聚硅氧烷,微乳液,八甲基环四硅氧烷,N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,柔软，织物∙【内容】∙氨基改性聚硅氧烷包括氨基改性硅油和氨基改性有机硅弹性体。
氨基改性)或聚硅氧烷的合成路线主要有3条:一是以氨基硅烷偶联剂、八甲基环四硅氧烷(D4 DMC、或羟基封端的低摩尔质量聚硅氧烷(低聚体)为原料,在催化剂存在下进行开环聚合反应;二是以含氢硅油与含不饱和键的胺基化合物在铂催化剂存在下进行加成反应;三是以环氧改性硅油与有机胺反应。
(或DMC)或低聚体为原料合成氨基改性聚硅氧烷的方法以氨基硅烷偶联剂与D4分为本体聚合法和乳液聚合法。
本体聚合法是环体或低聚体直接在催化剂作用下开环聚合成氨基改性聚硅氧烷;该法的特点是反应釜利用系数高,生产效率高,但摩尔质量很大的产品乳化较困难。
乳液聚合法以水为分散介质,以表面活性剂为乳化剂,在催化剂存在下,使环体在乳化剂形成的胶束中聚合成乳液型氨基改性聚硅氧烷;该法的特点是低温安全,聚硅氧烷的摩尔质量可以达到几十万以上,而乳液粘度并不高,使用方便。
本所以本体聚合法合成了氨基改性聚硅氧烷,再用非离子型表面活性剂将其乳化成非离子型微乳液或乳液;同时,以乳液聚合法合成了阳离子型氨基改性聚硅氧烷微乳液。
1实验1.1 主要原料(或DMC):工业级,进口或国产;氨基硅烷偶联剂:纯度大于95%,南京、杭州;六D4甲基二硅氧烷(MM):工业级,进口;阳离子型表面活性剂:工业级,苏州、南通;非离子型表面活性剂:工业级,海安;氢氧化钾:CP,进口或国产;酸:工业级,南通。
1.2 本体聚合工艺氨基改性聚硅氧烷的本体聚合工艺见图1。
、封头剂投入反应釜中,搅拌升温,再投入催化剂及硅烷偶联剂,继续将计量的D4升温进行聚合反应;当粘度不再变化时,加酸中和,过滤出料,得到氨基改性聚硅氧烷。
1.3 微乳化工艺氨基改性聚硅氧烷的微乳化工艺见图2。
将定量的乳化剂、氨基改性聚硅氧烷投入反应釜中,搅拌混合均匀;加入部分酸和水,搅拌20min,再加入余下的酸和水,升温搅拌30min,得到透明的氨基改性聚硅氧烷微乳液。
1.3 乳液聚合工艺乳液聚合法制备氨基改性聚硅氧烷乳液的工艺流程见图3。
及MM,高速将定量的乳化剂和水加入混合釜中,搅拌使之完全溶解,然后加入D4搅拌后得到乳白色预乳液。
在反应釜中加入定量的乳化剂、水,加热使其溶解;搅拌下加入催化剂、增溶剂等,通氮气保护;当温度升至规定范围内,滴加预乳液和氨基硅烷偶联剂,反应一定时间后,反应体系呈带蓝色的半透明至透明乳液;搅拌下滴加酸中和至pH值为6.5~7.0,过滤得产品。
2结果与讨论2.1 主要技术指标2.1.1 氨基改性聚硅氧烷的技术指标外观:透明或轻微浑浊的粘稠油状液体离子性:非离子型氨基改性聚硅氧烷质量分数/%:≥98粘度(25℃)/mPa·s:1000~30000pH值:7~8氨值/mol·g-1:≥0.32.1.2 氨基改性聚硅氧烷微乳液的技术指标外观:略带蓝光的半透明至透明液体固含量/%:20~40pH值:6.5~7.0稳定性:以3000r/min转速离心30min,不分层、不破乳漂油、无沉淀物。
2.1.3 乳液聚合阳离子型氨基改性聚硅氧烷微乳液的技术指标外观:略带蓝光的半透明至透明微乳液透光率/%:≥55非挥发物质量分数(活性成分)/%:≥20摩尔质量/g·mol-1:≥120000氨值/mol·g-1:≥0.3稳定性:以3000r/min转速离心30min,不分层、不破乳漂油、无沉淀物。
2.2 本体聚合中的影响因素2. 2.1 温度对聚合反应的影响在KOH催化下,采用本体聚合法开环聚合制备氨基改性聚硅氧烷时,反表1是D4应温度对反应的影响。
从表1可知,最佳反应温度为125~135℃。
温度低,反应缓慢,体系达到平衡时间长;温度高,氨基易氧化分解形成发色基团,发生黄变。
2.2.2 催化剂用量对聚合反应的影响本体聚合法制备氨基聚硅氧烷常采用KOH作催化剂,其用量对反应的影响见表2。
由表2可知,催化剂用量在40×-6~80×10-6时较恰当。
用量过少,反应缓慢;用量过多,增加中和难度,且影响外观。
用(CH3)4NOH暂时性催化剂时,虽不用中和,但需在高温下破媒;若温度控制不恰当产品易变黄,且产品带氨味。
2. 2.3 时间对聚合反应的影响反应时间的长短关系到产品的质量和生产的周期。
时间对D4开环聚合反应的影响见表3。
由表3可知,反应时间为4~6h较恰当。
反应时间过短,反应尚未达到平衡;反应时间过长,延长生产周期,影响劳动生产率,且易发生黄变。
2. 2.4 氨基硅烷偶联剂的种类及用量的影响氨基硅烷偶联剂是影响氨基改性聚硅氧烷性能的主要因素之一。
氨基硅烷偶联剂中的氨基可以是伯氨基、仲氨基、叔氨基或者同时含伯氨和仲氨基。
氨基种类不同,氨基改性聚硅氧烷的性能也不相同。
分别采用单氨基硅烷偶联剂和双氨基硅烷偶联剂(N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷)对聚硅氧烷进行改性;结果表明:双氨基硅烷偶联剂改性聚硅氧烷赋予织物的性能,优于单氨基硅烷偶联剂改性聚硅氧烷。
氨基硅烷偶联剂用量直接影响氨基改性聚硅氧烷的氨值,而氨值大小直接影响织物的后整理效果。
氨基含量太低,被整理织物的手感欠佳;含量太高,又影响整理织物的色泽,高温下易泛黄。
氨基改性聚硅氧烷适宜的氨值为0.3~0.6mol/g。
2.3 乳化工艺的选择首先,优选2种或2种以上不同亲水亲油平衡值(HLB值)的非离子型表面活性剂复配成乳化剂,其中一种是亲水性较强的表面活性剂,另一种是亲油性较强的表面活性剂;二者的比例根据氨基改性聚硅氧烷的HLB值而定。
其次,选择适当的有机或无机酸。
酸可与氨基作用使乳液粒子表面形成带正电荷的双电层,使乳液粒子之间产生排斥力,从而阻止粒子聚结,使乳液粒子分散得更好,有利于微乳液的形成。
氨基改性聚硅氧烷的微乳化可利用现有的反应釜进行,搅拌速度为80~100r/min,温度为30~60℃。
由此制成的稳定的氨基改性聚硅氧烷微乳液由于粒子极细,能渗透到纤维内部,可赋予织物各种优异的性能。
2.4 乳液聚合中的影响因素2.4.1 乳化剂种类及用量的影响欲制备稳定的氨基改性聚硅氧烷微乳液,必须选用HLB值适当的乳化剂。
本实验以2种阳离子型表面活性剂和2种非离子型表面活性剂复配成乳化剂,并添加适当的增溶剂,以乳液聚合法制得了稳定的氨基改性聚硅氧烷微乳液。
阳离子型表面活性剂的用量直接影响微乳液的形成及稳定,适宜的用量为有机硅环体量的10%~20%。
2.4.2 催化剂用量的影响催化剂用量对氨基改性聚硅氧烷的摩尔质量影响很大。
催化剂用量大,摩尔质量就小;反之,用量小,则摩尔质量大。
生产中应根据催化剂用量与氨基改性聚硅氧烷摩尔质量的关系曲线和用户要求,选择适当的催化剂用量,一般为万分之一至万分之十。
2.4.3 封头剂用量的影响乳液聚合法生产氨基改性聚硅氧烷微乳液常采用MM作为封头剂,MM的用量直接影响氨基改性聚硅氧烷摩尔质量的大小。
封头剂用量大,摩尔质量就小;反之,用量少,摩尔质量就大。
生产中应根据封头剂用量与氨基改性聚硅氧烷摩尔质量的关系曲线,选择适量的封头剂。
2.4.4 聚合工艺的影响采用单体直接滴加法生产的氨基改性硅氧烷微乳液,产品透明度低,且不够稳定,存放3个月以上开始出现破乳漂油现象。
采用有机硅环体先预乳化,再滴加到反应釜中进行乳液聚合的工艺,可制得透明度高、稳定性好的氨基改性聚硅氧烷微乳液。
预乳液滴加速度对乳液的透明度及稳定性均有影响。
滴加速度太快,难以形成微乳液,产品不稳定;滴加速度太慢,影响生产效率。
因此,生产中不仅有机硅环体需进行预乳化,而且还需控制预乳液滴加速度,才能确保氨基改性聚硅氧烷的摩尔质量足够大、乳液稳定。
3应用3.1 应用工艺布料:47″/48″16×16+70D90×42弹力纱卡;工作浴液:1 5份氨基硅微乳液加100份水;生产设备:预缩机、771定型拉幅机。
生产工艺:一浸一轧,轧余率为70%左右,90~100℃烘干,165℃定型30s。
3.2 应用结果测试整理后的布样在20℃±2℃、相对湿度65%±2%条件下空气调节24h后,测试性能。
柔软性:用手触摸法评定,或者以弯曲刚度表示;折皱回复角:按GB/T3819-1977标准测定;摩擦系数:参照ASTMD3334-83标准用KES-F风格仪测定;断裂和撕裂强度:用YG(B)026型织物强力机测定。
3.3 应用性能南通市协兴印染有限公司从1999年8月开始,一直采用本所生产的本体聚合法双氨型氨基改性聚硅氧烷微乳液对各种布料进行整理。
其中对弹力纱卡的整理效果见表4。
由表4可知,用氨基改性聚硅氧烷微乳液对弹力纱卡进行后整理,能显著提高其性能。
4 结论、MM和氨基硅烷偶联剂为原料,在KOH存在下,在采用本体聚合法,以D4125~135℃下反应3~5h,可合成出不同氨值、不同氨基官能团的氨基改性聚硅氧烷;该法工艺简单、操作方便、重复稳定性好、产品质量稳定。
采用非离子型表面活性剂复配乳化剂,在常规设备内升温,对不同规格的氨基改性聚硅氧烷进行乳化,可得到粒径极细、透明的微乳液。
采用乳液聚合法,以D、MM、硅烷偶联剂、多种表面活性剂、催化剂等为原料,4可合成出稳定、透明至半透明的氨基改性聚硅氧烷微乳液。
氨基改性聚硅氧烷的摩尔质量可达到200000~800000g/mol,且乳液粘度很小,使用方便。
用本体聚合法和乳液聚合法合成的氨基改性聚硅氧烷微乳液性能均优异,用于织物的后整理,均能赋予织物优异的手感和性能。
参考文献1黄文润.氨基改性硅油及织物用柔软剂.有机硅材料及应用,1998,12(5):162陈荣圻.氨基聚硅酮柔软剂.印染助剂,1999,16 (1):13倪红薇等.有机硅微乳液制备及应用.江苏省印染助剂情报站第11届年会资料汇编,镇江,1995.254周宇鹏.氨基改性有机硅微乳液的研制.全国有机硅学术年会论文摘要集,济南,1996.22。