新型化纤蓬松嵌段硅油GB-HQ626的合成与应用


张志勇,钟丹梅

(东莞高宝化工有限公司  广东东莞  523000)


摘  要:将一定量的端含氢硅油与烯丙基环氧聚醚,在催化剂作用下,进行硅氧加成反应,得到端环氧聚醚硅油。进一步,与多种聚醚胺反应,得到新型化纤蓬松嵌段硅油GB-HQ626,通过乳化并对其在织物上进行性能测试,结果表明:处理后的织物柔软、蓬松、厚实和回弹性都很好,白度基本无变化。

关键词:嵌段;蓬松;回弹;厚实


Synthesis and application of a new chemical fiber fluffy block silicone oil GB-HQ626


Zhiyong Zhang,Danmei Zhong

(Dongguan Global Chemicals International Ltd. Dongguan 523000)


Abstract:A certain amount of hydrogen terminated silicone oil was added with allyl epoxy polyether under the action of catalyst to obtain epoxy polyether terminated silicone oil. Furthermore, a new chemical fiber fluffy block silicone oil GB-HQ626 was obtained by reacting with a variety of polyether amines. Through emulsification and performance test on the fabric, the results show that the treated fabric is soft, fluffy, thick and elastic, and the whiteness basically does not change.

Keywords:Block;Fluffy;Rebound;Thick


前  言

有机硅柔软剂可以赋予织物柔软、蓬松、爽滑等多种性能,最早由甲基硅油、羟基硅油,发展到侧链氨基改性硅油。氨基硅油的出现,对面料服用性的提高,具有标志性的意义。因其具有极性强、反应性高、吸附能力强,可以和纤维的活性基团发生相互作用,广泛地应用于棉、麻、化纤及混纺等面料的柔软、平滑、蓬松整理,赋予织物柔软、活络、爽滑、蓬松等优异的手感和穿着舒适性;但这类有机硅柔软剂仅仅是通过改变分子量和偶联剂的方式,改变产品的性能方面十分有限,并且要用乳化剂乳化才能使用;不耐高温、不耐碱、不耐盐,容易破乳、粘辊,具有很强的拒水性,不利于织物的亲水整理和颜色返修等问题。

近年来,大家对三元共聚嵌段硅油的研究十分活跃,聚醚嵌段氨基硅油是柔软整理中应用最多的柔软整理剂,因其对纤维的吸附率高,稳定性好,手感风格多样化,耐酸、耐碱、耐高温、耐剪切,可自乳化或少量乳化剂乳化,不起硅斑、不粘辊,因此在市场上发展很迅速,越来越受到印染行业的欢迎。

嵌段硅油因为使用不同的原料、不同的溶剂、不同合成温度及不同的反应时间等都会改变嵌段硅油的结构及性能,所以手感风格千变万化;但市面上很多三元共聚嵌段硅油因其大部分分子结构是比较规整的线性结构,对织物整理后,往往存在面料薄、蓬松度不够、织物活络性差、没有回弹和厚实感等缺点,因此深入了解嵌段硅油的分子结构及不同基团表现出来的特性,对改进嵌段硅油的性能是十分必要的。

本文以端含氢硅油为基础,与烯丙基环氧聚醚和多种聚醚胺在溶剂中进行聚合反应,合成了新型化纤嵌段蓬松硅油GB-HQ626,并作了应用分析,以供大家参考。

1.试验

1.1 原料和仪器

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1.2 嵌段硅油GB-HQ626的合成工艺

1.2.1 端含氢硅油的合成

将称好的端含氢双封头、八甲基环四硅氧烷加入到装有温度计,搅拌棒的四口烧瓶中,升温反应一定的时间,得无色透明液体,即为端含氢硅油。

反应原理:

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1.2.2 端环氧聚醚硅油的合成

将称好的端含氢硅油、烯丙基环氧聚醚和溶剂加入装有温度计,搅拌棒的四口烧瓶中,升温反应一定的时间,得到无色透明液体,即为端环氧聚醚硅油。

反应原理:

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1.2.3 嵌段硅油的合成

将称量好的端环氧聚醚硅油、多种聚醚胺加入装有温度计,搅拌棒的四口烧瓶中,在适合的温度下反应一定的时间,再减压蒸出部分溶剂,得淡黄色透明液体,即嵌段硅油GB-HQ626原油。

反应原理:

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1.3 嵌段硅油GB-HQ626乳化

取成品嵌段原油20g,加入2g乳化剂和0.2g冰醋酸,搅拌并慢慢加水,得20%含量带蓝光透明乳液。

1.4 嵌段硅油GB-HQ626的稳定性测试

1.4.1 耐高温测试

将GB-HQ626开稀为30g/l的测试液,标记为①、②、③、④,分别在30℃、60℃、80℃、100℃条件下,保温10min,观察情况。

结果如表4:

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此试验证明耐高温性较好。

1.4.2 耐碱性能测试

将GB-HQ626开稀为30g/l的测试液,标记为①、②、③、④,再用5%烧碱溶液将测试液pH调为9~10的范围内,分别在30℃、60℃、80℃、100℃条件下,保温10min,观察情况。

结果如表5:

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此试验证明耐碱性较好。

1.4.3 耐盐性能测试

将GB-HQ626开稀为30g/l的测试液,标记为①、②、③、④,再往测试液里面加入5g/l无明粉,分别在30℃、60℃、80℃、100℃条件下,保温10min,观察情况。

结果如表6:

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此试验证明耐电解质性较好。

1.4.4 耐VBL阴离子能测试

将GB-HQ626开稀为30g/l的测试液,标记为①、②、③、④,再往测试液里面加入2g/l VBL,分别在30℃、60℃、80℃、100℃条件下,保温10min,观察情况。

结果如表7:

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此试验证明耐VBL阴离子性能较好。

1.4.5 离心稳定性测试

将GB-HQ626配成不同浓度的测试液,标记为①、②、③、④,采用采用高速离心机,在转速4000r/min,时间为30min时,不同浓度测试液是否分层。

结果如表8:

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证明离心稳定性较好。

2.嵌段硅油GB-HQ626的应用

嵌段硅油GB-HQ626具有柔软、蓬松、厚实、回弹的风格,用于毛绒类及纱线类织物性能特别突出,也可用于棉、麻、化纤及其混纺织物剂牛仔面料的整理,可获得不错的手感风格。

2.1 整理工艺

①浸渍法上软:用量5%(o.w.f)浴比1︰15,40℃×30min→脱水0.5min→预烘干70℃×45min→定型。

②浸轧法上软:20g/L 两浸两轧→预烘干70℃×30~45min→定型。

2.2 嵌段硅油GB-HQ626在绒布上的应用

将GB-HQ626分别对涤纶珊瑚绒、腈纶长毛绒等绒类织物进行整理,并与外样M整理后的织物作手感对比。结果如表9(手感分为5级,级别越高,手感越好):

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从表9中数据可以看出:嵌段硅油GB-HQ626在绒布织物上具有很好的柔软、蓬松和回弹性。

2.3 嵌段硅油GB-HQ626在毛衣、纱线等织物上的应用

将GB-HQ626分别对毛衣、纱线等织物进行整理,并与外样M整理后的织物作手感对比。结果如表10(手感分为5级,级别越高,手感越好):

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从表10中数据可以看出:嵌段硅油GB-HQ626整体手感不错,用于毛衣、纱线等织物,具有很好的综合手感。

2.4 嵌段硅油GB-HQ626在涤棉牛仔、浅蓝双面布上的应用

图片.png

从表11中数据可以看出,嵌段硅油GB-HQ626无论使用在绒类和纱线织物上,还可以用在牛仔、棉、涤纶等布类织物上,具有突出的蓬松性和回弹性,及良好的活络性和厚实性。总体而言,嵌段硅油GB-HQ626性能较为全面。

3.结论

将端含氢硅油与烯丙基环氧聚醚,在催化剂作用下,反应生成端含氧硅油,再与多种聚醚胺反应,得到新型化纤蓬松嵌段硅油GB-HQ626,经不同条件合成,其具有很好的耐高温性、耐碱性、耐盐性、离心稳定性,用于涤纶珊瑚绒、腈纶长毛绒、包芯纱、毛衣、纱线、涤纶牛仔和双面布等织物整理,可获得很好的柔软、蓬松、厚实和回弹性。

 

参考文献:

[1]吴以榜,王树根,武晋.新型线性嵌段共聚极性有机硅整理剂应用对比研究[J].印染助剂,2011,28(12):39-42.

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[3]黄文润,氨基改性硅油及织物柔软剂[J].有机硅材料剂应用,1998(5):16-18.

[4]雷志涛,三元共聚嵌段硅油的结构及应用性能[J].印染, 2013,39(5):39-42,54.

[5]朱艳红,钱程,周大鹏等.嵌段型聚醚/氨基硅油的结构表征及应用性能[J].纺织学报,2011,32(4):71-74.


作者简介:

张志勇,技术经理,高级工程师,2000年毕业于湖北工业大学化学工程学院,就读精细化工专业,现任职于高宝化工国际有限公司。

从事纺织化学品研发、复配及应用研究工作二十多年,擅长有机硅、固色剂、防染粉、抗吸湿排汗剂、磷酸酯等产品的合成及工艺改进;熟悉多种表面活性剂的性能,能开发出包括前处理、染色、后处理及特殊整理剂等三十多个品种;同时精通日化方面产品的复配与研发。

曾在多家公司主导过项目研发,专利申报等工作,并且有几项个人专利。

手  机:13829155176(微信同号)

邮  箱:zhangzy001@163.com

 


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