氨基硅油微乳液的制备.docVIP

氨基硅油微乳液的制备 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。本体聚合后制备出的氨基硅油需通过乳化过程将其制成微乳液，目前乳化成微乳液的方法主要有如下几种：机械乳化法、乳液聚合法、转相乳化法（反相乳化法）、D相乳化法、相转变温度法（HLB温度乳化法）、盐度扫描法等。每一种方法都需要加入各种乳化剂或助乳化剂，对于本体聚合而言，机械乳化法和转相乳化法较为常用。刘云端等人首先将D4和KOH混合制成碱胶，再加入D4、氨基硅烷偶联剂及其水解物，反应制得一种双氨基和三氨基共改性氨基硅油，减压处理后加入表面活性剂等进行乳化得到氨基硅油微乳液。张西亚、Kongliang Xiec、曹文宇等也用类似的方法合成出氨基硅油微乳液，并探讨了各种反应条件对产品性能的影响。 乳液聚合法可以使氨基硅油的制备及其微乳化过程同时进行，具有简单、直接和一步到位的特点。该法与本体聚合法的最大不同在于该反应是在含有各种乳化剂和助乳化剂的水介质中进行的。危想平等先将D4、水、乳化剂、偶联剂混合进行预乳化，再将催化剂、水混合后向其中滴加预乳液开环聚合，制成氨基硅油微乳液。顾盼盼等利用相似的方法合成出了阴离子型氨基改性有机硅。乳液聚合与本体聚合方法都可以制成性能较好的微乳液。乳液聚合法具有耗能小、成本低、反应速率快、分子量大的优点。而本体聚合法具有产物纯度高，微乳液不易漂油的优点。 2氨基硅油再改性 氨基改性硅油有着优良的性能，但也存在着一些诸如容易黄变、亲水性差、抗静电能力弱等缺点。随着高档纺织品的出现，对整理助剂的性能要求越来越高，促使了对氨基硅油再改性酌研究。目前对氨基硅油的改性研究主要集中在如下方面。 2.1低黄变改性 经氨基硅油整理后的织物会出现一定泛黄现象，主要原因是氨基硅油中氨基上的活泼氢容易被氧化而形成发色基团造成的，尤其是伯氨基，氧化现象明显。目前降低氨基硅油泛黄性的方法主要有2种：一是对氨基进行酰化保护；二是使用不含伯胺的硅烷偶联剂。 用酰化试剂对氨基进行酰化可以减少氨基中的活泼氢，从而达到减少发色团的目的。酰基化试剂主要是酸酐类、内酯类、碳酸酯等。张晓红等利用本体共聚法合成氨基硅油，再将氨基硅油溶解后滴加乙酸酐进行酰化，得到新型氨基硅油。通过乙酸酐酰化后泛黄性得到了较好的改善，并且乳液的稳定性也增强了。邵敏等用r一丁内酯对氨基硅油进行改性，整理后的织物具有低泛黄性。但是酰化程度的增加会使氨基硅油的柔软性下降，故需要把握酰化的程度才能得到较好的性能。 用新的硅烷偶联剂代替双氨基硅烷偶联剂也可以减少泛黄性。一般采用的都是含活泼氢数目较少的叔氨基哌嗪、吗啉、哌啶等杂环化合物的氨基硅烷偶联剂。周军副163等人用一种含哌嗪基团的硅烷偶联剂与D4进行本体聚合，制备出一种性能优异不泛黄的产品。陈祝军等用线性体的聚硅氧烷与含哌嗪基团的硅烷偶联剂合成出了低黄变氨基硅油。 2.2亲水化改性 亲水性差也是氨基硅油的一大缺点，导致制成的乳液稳定性不好，并且被其整理后的织物穿着有闷热的感觉。目前增加亲水性的主要途径是在氨基硅油分子中引入聚醚基团，其合成方法主要有以下3种：①氨基硅油接枝聚醚：将活性聚醚接在氨基硅油的氨基链上，得到氨基聚醚硅油。李原以氨基硅油与烯丙基聚醚为原料，经迈克尔加成合成亲水性氨基硅油，该产物具有较好的自乳化能力。刘瑞云等采用一种端基为环氧基的聚醚对氨基