氨基硅微乳液织物柔软剂的合成

氨基硅微乳液织物柔软剂的合成

在经过加工后，一些纤维从表面去除石油和蜡，一些纤维从表面去除碱，其他纤维表面留下了化工原料，使织物的感觉粗糙而坚硬，降低了织物的耐用性。这需要柔软的分类。氨基硅微乳液的合成采用离子型乳液聚合,乳化剂为阴离子表面活性剂,由硅氧烷单体和氨基硅烷偶联剂反应生存水包油型乳液。其中氨基硅油分子量高而窄,氨基在高分子链中分布均匀,因此氨基硅油成膜后柔软度和滑爽度好。氨基硅微乳液为阴离子型,因此与阴离子的染料、涂料相溶性好,为染色整理一步法新工艺创造了条件。1实验1.1涂料和防泳移剂织物29tex×36tex504根/10cm×236根/10cm纯棉纱卡。药品八甲基环四硅氧烷(D4)、氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、十二烷基苯磺酸(ABS)、十二醇聚氧乙烯醚(3EO)、平平加O-25、聚乙二醇(400)、氨水、涂料染色粘合剂、涂料和防泳移剂。仪器设备四口反应瓶(500mL)、傅立叶红外光谱仪、评定用柔软度和滑爽度样卡(自制)。1.2氨基硅微乳液的制备将十二烷基苯磺酸、平平加O和AEO-3等复合乳化剂的水溶液投入到装有搅拌的四口反应瓶中,开动高速剪切搅拌,将八甲基环四硅氧烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合后投入到四口反应瓶中,逐步升温,保温、冷却、中和、过滤制得阴离子氨基硅微乳液1.2.1氨基硅微乳液的合成氨基硅微乳液的合成主要原料为八甲基环四硅氧烷、氨丙基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸,将这些原料按不同的比例进行合成氨基硅微乳液,并测试其整理织物的性能。1.2.2反应条件优化聚合反应条件:温度和时间的优化;搅拌速度和搅拌器形状的选择。分别按不同的聚合反应条件进行合成氨基硅微乳液,并测试其整理织物的性能。1.3表1和表2显示了氨基脂结构的性能1.3.1氨基脂肪结构的测定在氨基硅微乳液中加入30g/L的硫酸钠使其破乳,取出氨基硅油用傅立叶红外光谱仪测试其结构。1.3.2耐碱性在不同的电解质下,氨基硅微乳液柔软剂的稳定性测试。1.3.3耐温性在不同温度下,氨基硅微乳液柔软剂的稳定性测试。1.4应用测试1.4.1整理织物的柔软性纯棉织物→一浸一轧(轧液率70%)→预烘(105℃,2min)→焙烘(160℃,3min)→自然冷却经柔软整理的纯棉织物由数人手摸,根据自制样卡评定柔软和滑爽等级;白度值由白度仪测定。1.4.2样品工艺和助剂(1)氨基硅微乳液与粘合剂按不同比例共混进行涂料染色。(2)处方:氨基硅微乳液/粘合剂60g/L;涂料3g/L;防泳移剂1g/L。(3)工艺:纯棉织物→一浸一轧(轧液率70%)→预烘(105℃,2min)→焙烘(160℃,3min)→自然冷却。(4)对涂料染色织物进行柔软度、滑爽度、干摩色牢度、湿摩色牢度、耐水洗色牢度测试。2结果与讨论2.1氨基硅微乳液的合成条件与织物的软度和滑度之间的关系2.1.1高分子有机化合物氨基硅微乳液是由环体硅氧烷和偶联剂采用乳液共聚制备,单体八甲基环四硅氧烷和氨丙基三乙氧基硅烷聚合形成了高分子化合物的主链,该高分子化合物能在织物表面成膜。在低表面能空气环境中,氨丙基三乙氧基硅烷提供的高表面能基团氨基回缩在膜的内部,促使八甲基环四硅氧烷提供的低表面能甲基硅氧链离析到膜的表面2.1.2聚合反应温度氨基硅微乳液是由环体硅氧烷和偶联剂采用乳液共聚制备,该反应为离子型聚合,反应过程为链引发、链增长和链终止。若聚合反应温度低,则链引发效率低,单体转化率低。若聚合反应温度高,则链终止快,生存的高分子化合物分子量低,形成的膜柔软度低。合适的聚合温度由单体和催化剂反应的活化能决定,经实验得知为80℃。2.1.3高分子化合物分子量若该乳液聚合反应快,则反应时间短,生存的高分子化合物分子量低,形成的膜柔软度低。若该乳液聚合反应慢,则反应时间长,生存的高分子化合物分子量高,形成的膜柔软性好,但生存的高分子化合物分子量有最高值。因此,聚合反应时间8h,高分子化合物分子量已达最高值。2.1.4单体微珠粒的制备该乳液聚合反应开始前,反应液为单体微珠、胶束单体、乳化剂、水和游离单体。反应首先从胶束单体开始,随着反应的进行,游离单体进入聚合胶束中进行反应,单体微珠中单体释放到水相。单体微珠粒径变小,比表面增大,催化剂在表面引发单体,形成聚合胶束。搅拌速度快,形成的单体微珠多,易产生聚合胶束。聚合胶束粒径小,单体主要进行链增长,生存的高分子化合物分子量高,形成的膜柔软性、滑爽性好。2.1.5单体微珠多聚合反应桨式搅拌是上述搅拌器中搅拌产生的剪切作用最强。剪切作用强,形成的单体微珠多,易产生聚合胶束。聚合胶束粒径小,单体主要进行链增长,生存的高分子化合物分子量高,形成的膜柔软性、滑爽性好。2.2表1显示了水生光谱中氨基脂肪油的结构3448cm由傅立叶红外光谱仪测定,氨基硅油分子结构式如下:2.3氨基硅微乳液柔软剂的性能测试2.3.1扩散双电层水质氨基硅微乳液是水包油型乳液,十二烷基苯磺酸定向吸附在氨基硅油表面,形成扩散双电层。电解质在水中电离后,钠离子进入扩散双电层,使电势升高,zeta电位变小,乳液稳定性下降。水相中负离子不同,促使钠离子进入扩散双电层的能力不同,氯离子能力最强。因此,氨基硅微乳液在低浓度碱溶液中较稳定。2.3.2基苯磺酸乳化剂氨基硅微乳液柔软剂的乳化剂为十二烷基苯磺酸,该乳化剂属阴离子表面活性剂,无浊点。因此,氨基硅微乳液柔软剂一般不会随温度升高而破乳。2.4组织织物性能测试2.4.1)膜厚度对织物滑爽度的影响随着氨基硅微乳液柔软剂用量增加,在织物表面成膜厚度增加,柔软度、滑爽度增加,但当膜厚度增加到一定值时,织物手感不再变化,这是因为手感由织物感觉变为膜的感觉。氨基在焙烘时氧化,会使织物产生黄变,由于氨丙基三乙氧基硅烷为单氨基偶联剂,因此织物黄变不大。2.4.2由涂料制成的织物的柔软度、平滑度、粘度和耐清洗性涂料染色对纤维加工普适性,色谱齐全,拼色方便,色泽重现性好,工艺简单,节能,节水,无污染物排放3氨基硅微乳液整理织物的性能(1)原料配比、聚合温度、聚合时间、搅拌速度与形式的选择是合成氨基硅微乳液的关键工艺条件。(2)氨基硅微乳液的耐温性、与阴离子粘合剂同浴性较好,氨基硅微乳液的