氨基改性聚有机硅氧烷柔软整理剂

氨基硅油柔软整理剂的活性成分主要由氨基硅烷偶联剂与二甲基硅氧烷的共聚物构成，这种结构使得氨基硅油具有与纤维表面羟基、羧基等官能团相互作用的能力。

氨基硅油通过氨基与纤维表面的极性基团形成化学键或氢键，促进硅氧烷主链在纤维表面的定向吸附。这种定向吸附降低了纤维间的摩擦系数，从而赋予纺织品优异的柔软性和平滑性。

应用范围

氨基硅油柔软剂不仅适用于各种合成纤维和天然纤维的柔软整理，还被广泛应用于丙烯腈、聚酯短纤维等材料的处理。通过氨基硅油的处理，这些材料可以获得类似兽毛、羽毛的风格，常用于填充棉等产品。

分子结构与柔软效果的关系

氨基硅油的分子结构，特别是氨值（氨基含量）和黏度，对其柔软效果有显著影响。一般来说，氨值较低时，为了保持柔软效果，黏度需要适当提高。选择合适的氨值和黏度，根据织物的种类和品质要求，可以优化柔软效果。

配制工艺的影响

氨基硅油乳液的配制工艺同样对柔软效果和整理过程的稳定性具有重要影响。选择合适的氨基硅油品种，并结合适当的配制工艺，可以制备出适应不同织物需求的柔软整理剂。

制备过程

中和氨基：

氨基硅油分子中的氨基通过酸中和，增强了其乳化分散性，有助于形成微乳液。

微乳液制备：

配制出的微乳液粒径小于50nm，具有高透明度，对机械和热应力具有高稳定性，避免了整理过程中的破乳和漂油问题。

表面活性剂选择：

可选用非离子型、阳离子型、阴离子型或两性离子型表面活性剂。通常优先使用非离子型或两性离子型，以确保与其他离子型添加剂的配伍稳定性。

非离子型表面活性剂：

包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯异构烷基醚、聚氧乙烯烷基酯等，可并用不同HLB值的表面活性剂，以获得最佳乳化效果。

表面活性剂用量：

建议用量为30~70份，以确保形成油粒径小于100nm的微乳液，同时避免过多残留影响性能发挥。

中和酸的选择：

可选用甲酸、乙酸、丙酸等有机羧酸，或带有氨基的酸如谷氨酸、消旋天冬氨酸或氨基磺酸。

乳化方法：

通常使用高速均相混合机等乳化装置，酸可以在乳化后加入或与水一起加入，也可以先将氨基硅油与表面活性剂混合均匀后再加酸和水。

水的用量：

水的用量为40~5000份，具体根据需要调整。

后处理：

添加酸后，在60~80℃下处理3~20小时，以促进氨基硅油的亲水化和乳液粒子的微细化。

应用示例

配方制备：

在2L烧杯中，加入150g氨基硅油、15g聚氧乙烯月桂醚，使用高速搅拌混合后，缓慢加入800g水和1.1g乙酸，继续搅拌得到白色乳液。

后处理：

将乳液移至2L烧瓶中，在80℃下用浆式搅拌器处理4小时，得到蓝白色透明的微乳液，油相平均粒径为80nm。

性能：

该微乳液型柔软剂具有良好的存储稳定性、稀释稳定性和机械稳定性。室温保存一年后无破乳现象。

增效剂：

添加如乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚等二元醇醚类化合物，可进一步提高微乳液的稳定性、稀释稳定性、机械稳定性和透明性。

特点：

使用两性离子型表面活性剂配制的氨基硅油微乳液具有工艺简便、重复性好、用量少等优点。这种微乳液对剪切力稳定性高，不会在织物整理过程中破乳，污染织物，并具有优异的柔软性和平滑性。

表面活性剂选择：

可以选择含有至少一个长链烷基的氧化胺、甜菜碱或磺酸甜菜碱作为两性离子型表面活性剂，用量为5%~20%。

醇类添加：

配方中还需添加链烷醇，如异丁醇，用量为5%~25%。

配制方法：

先将氨基硅油、两性离子表面活性剂、醇和少量水混合成浓缩物，然后加水稀释。浓缩物中水的用量为表面活性剂量的2~5倍。

应用示例：

通过特定的配制步骤，可以得到不同粒径和性能的氨基硅油微乳液，用于棉布等纺织品的柔软整理，赋予织物柔软、平滑、弹性和良好的复原性。

稳定性提升：

通过与非离子型表面活性剂及增溶剂配合使用，可以进一步提高微乳液的抗剪切力稳定性。

配制原理：

在氨基硅油乳化时加入酸，形成季铵盐，增强硅油的极性，使其易于在水中分散形成微乳。但过多的季铵盐可能影响整理效果。

乳化剂选择：

使用两种以上不同HLB值的聚氧乙烯聚氧丙烯支链烷基醚作乳化剂，无需加酸或少加酸，可以配制出粒径50~250nm的乳液，具有良好的稳定性。

应用效果：

这种乳液能赋予各种纤维柔软性和平滑性，且对纤维的吸附性较好。

聚合方法：

通过乳液聚合方法，将氨基硅烷偶联剂等原料，在阳离子及非离子型表面活性剂存在下在水中乳化分散，然后加碱催化剂开环聚合。

产品特点：

得到的氨基硅油微乳液具有良好的稳定性，适用于改善织物的回弹性和耐洗性。

稳定性和效果比较：

与氨基硅油经乳化配制的微乳液相比，乳液聚合法制得的产品可能含有硅氧烷低聚物残留，容易污染后整理设施，且柔软性和平滑性整理效果略逊。

自交联性氨基硅油乳液的制法

交联原理：

在氨基硅油乳液中加入三官能基烷氧基硅烷，通过聚合反应形成自交联结构。

稳定性和效果：

适量的三官能基硅烷可以改善织物的回弹性，但过量可能会影响乳液稳定性。

应用效果：

整理后的织物手感柔软，具有较好的回弹性和耐洗性。

小贴士：

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氨基硅油有：

参考文献：

1、Gelest Inc. Silane &. Silicones. Gelest Catalog 4000-A 2008.

2、日本公开特许公报.特开1992-2011

3、2010年硅油及二次加工制品信息交流言论文集.何俊

4、硅油及二次加工品 黄文润.2004

5、有机硅材料丛书.硅油及其应用.黄文润.2018等

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