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品种繁多的纺织品柔软剂中,有机硅类柔软剂因其具有优良的滑爽性,柔软性和成膜性已广泛用于各种织物的柔软整理,可使棉、毛、丝、麻、涤纶、腈纶、锦纶等织物获得柔软、滑爽、丰满的手感,光泽柔和的外观[1][2][3]。其中尤以被称为“超级柔软”的氨基官能团聚硅氧烷柔软剂最获人们的青睐。然而在应用中氨基官能团聚硅氧烷柔软剂也存在一些缺陷:由于聚硅氧烷链的螺旋结构和甲基伸向外侧,使氨基官能团聚硅氧烷柔软剂具有较低的表面张力和良好的拒水性,但同时也造成柔软整理后的织物呈疏水性,穿着感觉闷热;而且不同氨基官能团聚硅氧烷柔软剂在使用中均须加入适当的乳化剂使之成为微乳液使用,很多氨基官能团聚硅氧烷柔软剂产品因乳液稳定性差,常在储运和应用中出现“破乳漂油”现象[4][5][6];另外,当氨基官能团聚硅氧烷柔软剂乳液应用于印花、染色织物时,会产生因乳化剂的剥色作用而使被处理织物的色光变化[7][8]。如果在氨基官能团聚硅氧烷柔软剂分子中引入一定的亲水性基团——聚醚基团,则引入聚醚后的氨基聚硅氧烷即聚醚改性氨基聚硅氧烷的水溶性增加,它应用于织物上使织物的亲水性也增加。这样,不但织物的服用性能和穿着舒适性会提高,而且当聚醚基团和氨基聚硅氧烷的质量比大于一定值后,聚醚改性氨基聚硅氧烷柔软剂本身就能溶于水,可少加或不加乳化剂乳化,从根本上杜绝了“破乳漂油”现象的发生,色光变化现象也比较少或没有。也正因为如此,亲水性聚醚改性氨基聚硅氧烷柔软剂日益受到人们的关注,表现出良好的市场前景。
本课题首先以碱性催化剂催化八甲基环四硅氧烷(D4)开环,并与氨基硅烷偶联剂本体聚合生成氨基聚硅氧烷柔软剂,然后再用环氧端基聚醚改性剂对此氨基聚硅氧烷柔软剂进行亲水醚化改性,最终合成出亲水性低黄变的聚醚改性氨基聚硅氧烷柔软剂。通过广泛查阅资料和大量实验,对本体聚合反应和醚化反应的条件(如反应方法,温度,时间,催化剂,偶联剂等)做单因素实验和对比实验,确定了亲水性聚醚改性氨基聚硅氧烷柔软剂的最佳合成方法,工艺和条件,以及该亲水性聚醚改性氨基聚硅氧烷柔软剂应用于织物亲水性柔软整理上时的最佳应用工艺和条件,并对产品进行了各种物理及化学性能测试。实验结果表明该产品稳定、亲水性好、低黄变、并有较好的柔软效果,应用于染色织物上,染后可重修,对织物造成的色变极小或没有色变。在深圳先进华联精细化工有限公司中试成功并已投入了生产,市场反应良好。