有機硅小課堂-氨基硅油的特性表征與應用
來(lái)源:百科+修改 作者:強力化工 發(fā)布時(shí)間:2024-06-26 15:37 閱讀次數:377


氨基硅油的特性表征是什么?

      氨基硅油有三個(gè)重要參數:氨值、黏度、反應性。通常以它們來(lái)表征氨基硅油的分子結構,這三個(gè)特性參數基本上反映了氨基硅油的品質(zhì),并影響被織物的整理效果。被整理織物的性能取決于:氨值的大小、氨基分布是否均勻,以及氨基硅油分子量大小等。 
      氨值是氨基含量的表征,即中和 1g 氨基硅油所消耗濃度為 1mol/L 的鹽酸的物質(zhì)的量,單位為 mmol/g。因此,氨值直接與硅油中氨基含量的摩爾百分數成正比。氨基硅油對纖維所產(chǎn)生的柔軟、平滑效果,很大程度上與分子中氨基含量的多少有關(guān),氨基含量越高,氨值就越大,被整理織物的手感就越柔軟和光滑。但織物性質(zhì)不完全取決于氨值大小,氨基分布均勻與否、氨基硅油的分子量都會(huì )影響織物的性質(zhì)。用做織物整理劑的氨基硅油的氨值一般在 0.2~0.6 之間。
       氨當量也常用于表示氨基含量,指氨基改性硅油分子中 1 個(gè) N 原子相當的摩爾質(zhì)量(氨當量=氨基改性硅油摩爾質(zhì)量/分子中 N 原子數) ,所以氨當量越大,則相應硅油所含氨基的數目就越少。
另外,氨基含量也可以用氨基摩爾質(zhì)量分數來(lái)表征。
      黏度是氨基硅油摩爾質(zhì)量的外觀(guān)表示方法,氨基硅油的分子量可用滲透壓(VPO)法或凝膠滲透色譜(GPC)法測定,但因儀器限制,更常用黏度來(lái)表征。氨基硅油的黏度直接與分子質(zhì)量成正比,黏度越大,其分子質(zhì)量相應也越大。由于織物烘干定型時(shí)氨基硅油分子間會(huì )發(fā)生交聯(lián),所以氨基硅油的起始分子量與最終在織物上成膜的分子量會(huì )有所不同。
     反應性是指在織物整理條件下,硅油可和基質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應的這種性質(zhì),是就氨基硅油分子的端基和取代基而言的。這些基團可以是甲基也可以是具有反應性的甲氧基或羥基。具有反應性端基的氨基硅油在處理織物時(shí),可在纖維表面交聯(lián),或與纖維上的羥基等基團發(fā)生化學(xué)反應,因此若選擇合適的交聯(lián)劑,可使織物更柔軟、平滑和富有彈性。
     關(guān)于硅油的分子結構與柔軟效果的關(guān)系,報道不較少。
氨基硅油的應用是什么?
氨基硅油的紡織化纖應用性能如下:
      (1)柔軟性能好。氨基硅油是一種陽(yáng)離子硅油,它的最大特點(diǎn)是柔軟性能好。若將柔軟性等級分為 0~10 共 11 個(gè)等級,那么,經(jīng)氨基硅油整理過(guò)的織物其柔軟性等級≥7;
      (2)降低織物表面的摩擦系數、賦予織物滑爽感。日本曾有人用黏度為 800mm2/s、氨當量為 2000 的氨基硅油處理聚酯波紋綢,該織物表面的靜摩擦系數顯著(zhù)下降,從 0.267 降至 0.107;
氨基硅油的紡織化纖應用性能如下:
      (3)提高織物的抗撕裂強度和回彈性。因氨基硅油可在織物表面交聯(lián)形成網(wǎng)狀結構的膜,進(jìn)而增強了織物的抗撕裂強度和回彈性;
      (4)可賦予織物某些特殊的手感。這點(diǎn)在混紡織物整理方面尤為明顯,如在聚酯/棉纖維織物上,高黏度氨基硅油可使纖維具有豐滿(mǎn)、似棉一樣的手感,而低黏度的氨基硅油則賦予纖維光滑的絲綢感;
氨基硅油的紡織化纖應用性能如下:
      (5)織物耐洗性好。由于氨基與織物表面的反應基團反應,牢固的吸附在織物表面,從而使織物獲得良好的耐洗性;
      (6)賦予織物抗靜電性,其效果以陽(yáng)離子聚醚改性氨基硅油最好。
脫模劑:
       氨基硅油具有良好的潤滑性和防黏性,無(wú)毒、耐高溫且不易揮發(fā),對金屬無(wú)腐蝕性,與大多數橡膠和塑料不互溶,同時(shí)它具有很好的噴出性并使脫模部件的表面具有良好的光潔性。在脫模劑中它還常能起到穩定的作用,可防止脫模劑分層,因此它是一種比較理想的脫模劑。
拋光劑:
      無(wú)論是液態(tài)還是乳液形態(tài)的氨基硅油均可交聯(lián)固化,適宜用于金屬、汽車(chē)拋光和軟表面裝飾,除此之外,氨基硅油還可繼續交聯(lián),與表面形成化學(xué)鍵,可提高拋光膜的耐久性和耐水性,如用蠟上光,光澤僅保持 1 周,而用含氨基硅油的拋光劑,則可使光澤保持 2~3 個(gè)月。
樹(shù)脂改性劑:
     聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂這三種功能性材料因各自?xún)?yōu)異的物理機械性能均得到了廣泛的應用。但同時(shí)它們也存在很多不足,如聚氨酯不耐高低溫、易老化;環(huán)氧樹(shù)脂表面能高、脆性大、抗沖擊和抗開(kāi)裂性能差;丙烯酸樹(shù)脂對溫度極為敏感,即“熱黏冷脆”,且不耐有機溶劑等缺點(diǎn),這限制了它們在某些特定領(lǐng)域的應用。若用氨基硅油對它們進(jìn)行改性,則能有效地改善其不足。經(jīng)研究發(fā)現:氨基聚硅氧烷的引入,可在一定程度上降低環(huán)氧樹(shù)脂的模量,提高其柔韌性,并明顯改善它的表面性能。 
個(gè)人洗護用品添加劑:
      氨基硅油是化妝品的重要添加劑,基于氨基硅油的強吸附性和良好的平滑性,它己在洗發(fā)香波、燙發(fā)液、毛發(fā)修復劑及固發(fā)劑中得到了廣泛的應用。在洗發(fā)香波中添加少量的氨基硅油,可使水、表面活性劑等成分易于分散,并能有效地降低頭發(fā)之間、頭發(fā)與梳子間的摩擦系數,從而令頭發(fā)易于梳理,賦予頭發(fā)柔軟、平滑的手感;在牙膏中添加少量的氨基硅油,可在牙齒表面形成穩定的疏水薄膜,有效地防止因吸煙、飲茶而引起的牙齒著(zhù)色,同時(shí)也能防止細菌或有機酸引起的齲蝕,有利于保持口腔衛生。 
紙張柔軟劑、皮革滑爽劑 :
     氨基硅油可用作紙張柔軟劑和皮革滑爽劑,其作用機理與其用作織物柔軟劑的機理大致相同。與其他紙張柔軟劑相比,陽(yáng)離子型氨基硅油柔軟劑對紙張具有超級柔軟的作用,但經(jīng)其整理后的紙張的白度、強度和吸濕性均有所下降。若用適量的聚醚改性硅油、增強劑與氨基硅油進(jìn)行復配,再用于整理時(shí)則能有效地改善上述不足。氨基硅油用作皮革滑爽劑,可使皮革具有較好的物理機械性能以及良好的滑爽性、透氣性、疏水性及耐干濕擦等性能。
涂料添加劑:
     將氨基硅油配入涂料中,可有效的提高顏料及填料在涂料中的分散性,改善涂料外觀(guān)以及顏色的均勻性,以及固化后的光澤性和色澤鮮艷性,同時(shí)還可減輕或防止涂層的粘連。另外,含有氨基硅油的水基乳液涂料,能夠經(jīng)受多次結冰-融化循環(huán)而不破乳。

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