有機(jī)硅柔軟劑的性能介紹
有機(jī)硅柔軟劑:這類柔軟劑是聚硅氧烷及其衍生物的乳液或微乳液,能使織物具有良好的柔軟和平滑的手感。產(chǎn)品有乳液聚合,高分子硅油乳化和經(jīng)改性、復(fù)配等生產(chǎn)工芑,已基本形成體系,供應(yīng)的品種牌號也較多。但應(yīng)用效果和性能仍有很大差異。
①二甲基硅沒乳液:這是在有機(jī)硅柔軟劑中最早應(yīng)用的產(chǎn)品,用作柔軟劑的硅油相對分子質(zhì)量一般為6萬-7萬。經(jīng)整理后可賦予織物滑、挺、爽的手感,降低織物的摩擦系數(shù),并提高織物的耐磨性和可縫性。但因其分子鏈上沒有反應(yīng)性基團(tuán),故不能與纖維發(fā)生反應(yīng),也不能自身交聯(lián),而只是靠分子引和附著在纖維表面,因此耐洗性較差,彈性提高也有限。
②有機(jī)硅羥乳(羥基硅油乳液):這是我國20世紀(jì)80年代使用最廣的有機(jī)硅類柔軟劑。其相對分子質(zhì)量一般為6萬-8萬,相對分子質(zhì)量越大,柔軟性和滑爽感越好。由于其分子鏈末端和閎基封端,因此在交聯(lián)劑、催化劑的作用下,能與纖維的反應(yīng)性基軒或自身發(fā)生交聯(lián)而形成有一定彈性的高分子薄膜,因此具有耐洗性,且能提高織物的彈性。有機(jī)硅羥乳根據(jù)其使用的乳化劑離子性的不同分為陽離子有機(jī)硅羥乳和陰離子有機(jī)硅羥乳。雖然有機(jī)硅羥乳在分子鏈的末端存在羥基,對提高其親水性和乳液穩(wěn)定性有一定幫助,但由于有機(jī)硅羥乳的乳液顆粒很難控制細(xì)小、均一,因此乳液的穩(wěn)定性也很難掌握,在應(yīng)用時易出現(xiàn)漂油現(xiàn)象,使織物上出現(xiàn)難以去除的油斑等疵病。因此有機(jī)硅羥乳類柔軟劑的乳液穩(wěn)定性好壞也是評定其質(zhì)量的重要指標(biāo)。
③親水可溶性有機(jī)硅(聚醚型親水有機(jī)硅):這類有機(jī)硅柔軟劑通常是聚醚和環(huán)氧基改性的聚硅氧烷,外觀為無色透明的稠厚液體,能賦予織物良好的吸濕透氣性和抗靜電性能等,由于其屬非離子性,能與各種助劑混合應(yīng)用。當(dāng)其與樹脂一起使用時,能降低樹脂吸氯性和釋放甲醛量;除了用于樹脂整理和柔軟整理外,還廣泛用于涂料染色工藝,不僅可改善織物因粘合劑而影響的手感,還可以改進(jìn)粘合劑粘輥筒的缺點。
④氨基改性有機(jī)硅:在聚硅氧烷的大分子鏈上引入氨基,可以使有機(jī)硅的性能得到很大改善。氨基的引入不僅能與纖維形成牢固的取向、吸附作用,使纖維之間的摩擦系數(shù)下降,而且能與環(huán)氧基、羧基、羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故能適用于棉、毛、絲、粘膠纖維、滌綸、錦綸、腈綸等各種纖維及其混紡織物??椢锝?jīng)其整理后,能獲得優(yōu)異的柔軟性、回彈性,其手感軟而豐滿,滑而細(xì)膩。一般來講,氨基含量越高,柔軟度越好。但較高的氨基含量,也意味著較大的泛黃性。這主要是其側(cè)鏈上的—(CH2)NH(CH2)2NH2有兩個胺基(伯胺基和仲胺基),共有三個活潑氫原子,容易氧化形成發(fā)色團(tuán),而這種雙胺結(jié)構(gòu)更具有加速氧化的協(xié)同作用。因此,在氨基含量和泛黃性之間,必須有一個最佳的平衡。 將氨基改性有機(jī)硅制成微乳液,在近十年來發(fā)展很快。由于在硅氧烷分子上引入了氨基,提高了其親水性,因此選用適當(dāng)?shù)娜榛瘎┖椭苽涔に?,即能使之成為粒徑?.15μm以下的微乳液。由于其粒徑小于可見光的波長,對可見光沒有阻抗性,因此可使乳液變得透明。正是其顆粒的粒徑僅為普通乳液中顆粒粒徑的1/10,使微乳液中有效顆粒數(shù)增加了103倍(若濃度相同),微乳液與織物的接觸機(jī)會大大增加,且在織物表面鋪展性好,容易滲透到纖維內(nèi)部。因此這種產(chǎn)品可賦予織物良好的內(nèi)部柔軟度,這種柔軟度也更為耐久。微乳液產(chǎn)品的水溶性、儲存穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性、抗剪切穩(wěn)定性一般也會更好。
常用的雙氨基有機(jī)硅柔軟劑雖然有很好的柔軟效果,但白度、吸水性、易去污性都較差,而且隨著聚合物中氨基官能團(tuán)的增加而變得嚴(yán)重。為了改善這些缺點,可以通過氨基官能團(tuán)的類型和數(shù)量的變化來實現(xiàn)。改變氨基官能團(tuán)類型主要是將伯胺基變成仲胺基或叔胺基,如N-丙基環(huán)己胺(仲胺)和N—丙基哌嗪(叔胺)改性的有機(jī)硅柔軟劑已被開發(fā)應(yīng)用于織物整理。這類柔軟劑在烘焙時可以減少泛黃,且比伯胺官能團(tuán)的有機(jī)硅柔軟劑具有較少的疏水性,但使織的的手感有一些枯燥感。主要用于漂白織的和淺色織物的柔軟整理。
另外,為了獲得超平滑的手感,將二甲基硅氧烷大分子的兩端用氨基改性封端,其在織物上可以形成非常整齊的定向排列,從而獲得優(yōu)異的平滑手感;如果將聚硅氧烷的部分側(cè)鏈基和兩端基均用氨基改性取代,將其作為織物整理劑,它可使織物獲得更好柔軟性。