胡靜，姚方

（衢州學(xué)院，浙江衢州324000）

低黃變和親水性氨基硅油柔軟劑的合成及應(yīng)用

胡靜，姚方

（衢州學(xué)院，浙江衢州324000）

以含氫硅油、烯丙基縮水甘油醚、烯丙基聚氧烷基醚和乙二胺為原料，經(jīng)過硅氫加成和胺化反應(yīng)合成了親水性氨基硅油，并確定了最佳反應(yīng)條件，將其應(yīng)用于織物整理上，賦予織物柔軟及滑爽的手感。

親水；氨基硅油；柔軟劑

氨基改性硅油是近年來國內(nèi)外發(fā)展最快的有機(jī)硅織物整理劑，氨基聚硅氧烷可使棉、麻、毛蠶絲、滌綸、錦綸和腈綸等織物獲得柔軟、滑爽、豐滿的手感,光澤柔和的外觀。氨基改性聚硅氧烷缺點(diǎn)為:（1）側(cè)鏈上的2個(gè)氨基（伯氨基和仲氨基）和3個(gè)氫原子在高溫條件下極易氧化分解成發(fā)色基團(tuán),而雙氨型結(jié)構(gòu)具有協(xié)同加速氧化的作用,會(huì)促進(jìn)形成發(fā)色基團(tuán),導(dǎo)致整理織物泛黃或色變;（2）氨基的引入并沒有提高親水性,反而增加了疏水性,經(jīng)其整理織物的透氣性、親水性降低,影響服裝性能.本試驗(yàn)先用含氫硅油與烯丙基縮水甘油醚和烯丙基聚氧烷基醚進(jìn)行硅氫加成反應(yīng)合成環(huán)氧聚醚改性聚硅氧烷[1]，然后再用二乙胺與環(huán)氧聚醚改性聚硅氧烷反應(yīng)制得含叔氨基的親水性氨基硅油，降低了黃變的可能性，經(jīng)其整理的織物既有柔軟、滑爽的手感,又有極佳的親水性、和抗黃變性[2]。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料

含氫硅油:工業(yè)級，活性氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.18%，江西星火化工廠；烯丙基縮水甘油醚，上海圣宇化工有限公司；聚醚F-6，江蘇海安石油化工廠；催化劑（氯鉑酸），穩(wěn)定劑（異丙醇）等。

1.2 親水性氨基硅油的合成

將定量的含氫硅油、催化劑、穩(wěn)定劑等依次投入反應(yīng)釜中,通N2保護(hù),啟動(dòng)攪拌,升溫至50℃，將聚醚F-6和烯丙基縮水甘油醚的混合液由滴液漏斗滴入燒瓶中，并升溫至85℃，水浴中恒溫反應(yīng)6 h。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去未反應(yīng)物，得到淺黃色透明液體。將上述環(huán)氧聚醚改性聚硅氧烷攪拌升溫至60℃，再將二乙胺用滴液漏斗滴入燒瓶中，恒溫反應(yīng)4 h。反應(yīng)結(jié)束后，水泵減壓蒸餾除去未反應(yīng)物，得到淺黃色透明液體。

2 工藝條件的選擇

在制備氨基聚醚改性聚硅氧烷的過程中，硅氫加成這一步反應(yīng)是至關(guān)重要的。筆者分別研究了催化劑量恒定的條件下反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物之間的配比對含氫聚硅氧烷轉(zhuǎn)化率的影響。

2.1 反應(yīng)溫度對含氫聚硅氧烷轉(zhuǎn)化率的影響

在不飽和醚與含氫聚硅氧烷物質(zhì)的量比為:1.2∶1，反應(yīng)時(shí)間為6 h的條件下，溫度對含氫聚硅氧烷轉(zhuǎn)化率的影響如圖1所示。

從圖1中可以看出隨著反應(yīng)溫度的升高，含氫聚硅氧烷的轉(zhuǎn)化率明顯提高;當(dāng)反應(yīng)溫度在85～90℃時(shí)，含氫聚硅氧烷的轉(zhuǎn)化率到達(dá)頂峰；若再升高溫度，轉(zhuǎn)化率下降。

2.2 反應(yīng)時(shí)間對含氫聚硅氧烷的轉(zhuǎn)化率的影響

在反應(yīng)溫度為85℃、不飽和醚與含氫聚硅氧烷物質(zhì)的量比為:1.2:1的條件下，反應(yīng)時(shí)間對含氫聚硅氧烷的轉(zhuǎn)化率的影響如圖2所示。

由圖2可以看出，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，含氫聚硅氧烷的轉(zhuǎn)化率逐漸提高，但當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過6 h后，含氫聚硅氧烷的轉(zhuǎn)化率升高很緩慢，反應(yīng)逐漸到達(dá)平衡狀態(tài)。因而可以得出6 h的反應(yīng)時(shí)間為硅氫加成的最佳反應(yīng)時(shí)間。

2.3 反應(yīng)物的物質(zhì)的量比對含氫聚硅氧烷轉(zhuǎn)化率的影響

在85℃、反應(yīng)時(shí)間為6 h，反應(yīng)物的物質(zhì)的量比對含氫聚硅氧烷轉(zhuǎn)化率的影響如圖3所示。

由圖3可以看出，當(dāng)反應(yīng)物的物質(zhì)的量比升高時(shí)，含氫聚硅氧烷轉(zhuǎn)化率相應(yīng)提高;當(dāng)物質(zhì)的量比為1.2∶1時(shí)，含氫聚硅氧烷轉(zhuǎn)化率升高的速度緩慢，從成本考慮，筆者選用反應(yīng)物的物質(zhì)的量比為1.2∶1。

綜上所述，硅氫加成反應(yīng)最佳反應(yīng)條件為：溫度85℃，反應(yīng)時(shí)間6 h，反應(yīng)物物質(zhì)的量比1.2∶1。

3 親水性氨基硅油及其乳液的應(yīng)用

3.1 產(chǎn)物的乳化

由于氨基聚醚改性聚硅氧烷中含有的聚醚為親水性基團(tuán)，因而該類聚硅氧烷無須用乳化劑進(jìn)行乳化，可以直接與水以任何比例互溶，考慮到工業(yè)上應(yīng)用時(shí)常以30%乳液為基準(zhǔn)，因而筆者將3份氨基聚醚改性聚硅氧烷和7份水混合，配成30%溶液。

3.2 整理工藝

一浸一軋，凈洗劑清洗→一浸（親水性氨基硅油溶液30g/L）→一軋（軋余率100%，常溫，pH4.5～5）→預(yù)烘（120℃,2min）→焙烘（170℃,1min）→自然冷卻得成品。

3.3 性能測試

柔軟性，滑爽性：手感觸摸法；黃變性：對光箱中肉眼觀察；親水性：采用滴水法，在經(jīng)過乳液整理的織物上，細(xì)頸滴管滴一滴水，以秒表計(jì)，算水吸盡的時(shí)間；離心穩(wěn)定性：取樣品10mL裝入帶有刻度的帶蓋試管中，放入離心機(jī)，在4 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心60min，觀察是否破乳，漂油[3]。

現(xiàn)將氨基聚醚改性聚硅氧烷乳液與空（水）作為參比，按照上述整理工序得出的整理效果如表1。

表1 氨基聚醚改性聚硅氧烷乳液整理效果比較

從上表所列數(shù)據(jù)可以看出氨基聚醚改性聚硅氧烷乳液穩(wěn)定性好，能賦予織物更好的柔軟性、滑爽性和親水性，并且不黃變。

4 結(jié)論

以含氫硅油、烯丙基縮水甘油醚、烯丙基聚氧烷基醚和乙二胺為原料，經(jīng)過硅氫加成和胺化反應(yīng)合成了含叔氨基的親水性氨基硅油，硅氫加成最佳反應(yīng)條件為溫度85℃，反應(yīng)時(shí)間6 h，反應(yīng)物物質(zhì)的量比1.2∶1。將其應(yīng)用于織物整理上，結(jié)果表明，親水性氨基硅油乳液穩(wěn)定性好，能賦予織物更好的柔軟性、滑爽性、親水性和抗黃變性。

［1］莊寶璐.親水性氨基硅油的合成及其應(yīng)用[J].印染助劑,2006,23(4):37-39.

［2］張招貴,陳水生,李國斌.環(huán)氧改性聚硅氧烷的合成及其應(yīng)用[J].印染助劑,2006,23(4):14-16.

［3］唐昌軍.不黃變性氨基硅油的合成及應(yīng)用[J].印染助劑,2005,22(6):44-45.

10.3969/j.issn.1008-1267.2011.01.011

TQ610.4+92

1008-1267（2011）01-028-03

A

2010-07-19

胡靜（1973-）女，工程碩士，衢州學(xué)院化學(xué)與制藥工程系，從事應(yīng)用化工方向的研究，

浙江省衢州市科技局項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：20081025