孟清(常州尚策化學科技有限公司,江蘇 常州 213000)
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一種新型氨基硅油的合成方法
孟清(常州尚策化學科技有限公司,江蘇 常州 213000)
張俊(常州市中策紡織助劑有限公司,江蘇 常州 213000)
使用含有羥基結構的硅油偶聯(lián)劑ZC-102與D4(八甲基環(huán)四硅氧烷),在KOH催化下合成0.6胺值的硅油ZCPA,并與傳統(tǒng)氨基硅油以及三元共聚嵌段硅油進行了比較。
氨基硅油;手感;穩(wěn)定性;工藝
傳統(tǒng)的氨基硅油是將D4與硅烷偶聯(lián)劑在堿性條件下平衡反應獲得。該方法工藝簡單,易于操作,缺點是手感和穩(wěn)定性較差[1]。三元共聚嵌段硅油是在硅油的結構中引入了聚醚的鏈接,并使硅油形成線性嵌段的結構。這樣的結構使得硅油的手感和穩(wěn)定性得到了提升,但是這種方法合成的硅油工藝比較復雜,需要三步才能完成。
使用硅油偶聯(lián)劑ZC-102與D4只需要一步平衡反應就可以合成含有羥基的氨基硅油,相對于氨基硅油來講羥基結構的引入可以提升穩(wěn)定性和手感,相對于三元共聚嵌段硅油來講工藝得到了簡化。
1.1 材料藥品和儀器
原料:純棉針織布
藥品:D4、ZC-102、KOH、去離子水、氨基硅油8033、三元共聚硅油SRS
儀器:三口燒瓶、冷凝器、干燥箱、定型機、粘度計
1.2 實驗
1.2.1 合成方法
在燒瓶中加入一定量的D4、ZC-102和KOH催化劑升溫至135℃保溫4小時降溫,將合成的硅油命名為ZCPA。
1.2.2 硅油的乳化
將硅油與相對硅油質量20%的乳化劑加入燒杯中,攪拌均勻加入6%的乙酸緩慢加入去離子水乳化成均一透明的液體。
1.2.3 乳液的后整理
后整理按照浸入-傾軋-烘干-定型的順序,依次對ZCPA、8033、SRS進行整理[2]。
1.3 性能測試
1.3.1 胺值的測定
將ZCPA溶于異丙醇中,加入2滴結晶紫指示劑,用0.05mol/L的鹽酸溶液滴定[3]。測得ZCPA的胺值為0.6025,與設計的胺值相符。
1.3.2 粘度的測定
使用數(shù)顯粘度計,4#轉子、30r/min的轉速測得ZCPA的粘度為10852mPa?S。
1.3.3 穩(wěn)定性測試
將乳液配置成20g/L、PH分別為3、7和11的工作液,放置于80℃的水浴中20min,觀察狀態(tài)的變化[4]。
1.3.4 手感評定
邀請5位經驗豐富的應用工程師(用甲、乙、丙、丁、戊表示),分別對ZCPA、8083、SRS整理的布樣進行觸摸評估,將手感分為1~5五個等級,等級越高代表布樣的柔軟性越好。
表1 穩(wěn)定性的測試結果
表中可以看出:三種硅乳的耐酸性都很好,ZCPA、SRS耐熱性也很好8083的耐熱性較差,SRS的耐堿性也較好,ZCPA與8083的耐堿性相對較差。說明羥基的引入確實提升了硅乳的穩(wěn)定性,但是相對于線性的三元共聚硅油ZCPA的穩(wěn)定性還是有所不如。這可能與線性的硅油結構比較規(guī)整,氨基分布比較均勻有關系。
表2 布樣手感的評級結果
平均評級結果:ZCPA:4.48083:3.4SRS:4.4。氨基硅油8083的手感明顯差于其他兩個,ZCPA與SRS相當。說明普通氨基硅油由于氨基在側鏈且沒有親水性的羥基結構,不易乳化成穩(wěn)定的乳液,導致在布面的成膜性不好,手感相對較差。ZCPA與SRS都要親水基團,易于乳化表現(xiàn)出比較好的手感。
含有羥基結構的硅油偶聯(lián)劑ZC-102可以在比較簡單的工藝的條件下合成具有很好手感的硅油。該硅油具有普通氨基硅油工藝簡單的特點,也具有三元共聚嵌段硅油手感優(yōu)越的特點。
[1]盧濤,游奎一,易兵,新型三元共聚嵌段硅油的合成及應用[J].《印染》,2016(16):39-42
[2]袁潔,賀江平,顏懷謙,三元嵌段共聚硅油合成工藝的研究[J].《有機硅材料》,2016,30(5):393-399
[3]胡燦輝,朱泉,郭玉良,親水有機硅柔軟劑的應用性能[J].《印染》,2016(7):31-33
[4]黃良仙,杜經武,楊軍勝,氨基和羥基共改性硅油的制備與應用性能[J].《化工新型材料》,2009,37(10):101-103
作者介紹:孟清(1984-),江蘇淮安人,本科,助理工程師,研究方向為紡織品后整理助劑。