有机硅小课堂-氨基硅油的特性表征与应用
来源:百科+修改 作者:强力化工 发布时间:2024-06-26 15:37 阅读次数:346


氨基硅油的特性表征是什么?

      氨基硅油有三个重要参数:氨值、黏度、反应性。通常以它们来表征氨基硅油的分子结构,这三个特性参数基本上反映了氨基硅油的品质,并影响被织物的整理效果。被整理织物的性能取决于:氨值的大小、氨基分布是否均匀,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 氨基硅油所消耗浓度为 1mol/L 的盐酸的物质的量,单位为 mmol/g。因此,氨值直接与硅油中氨基含量的摩尔百分数成正比。氨基硅油对纤维所产生的柔软、平滑效果,很大程度上与分子中氨基含量的多少有关,氨基含量越高,氨值就越大,被整理织物的手感就越柔软和光滑。但织物性质不完全取决于氨值大小,氨基分布均匀与否、氨基硅油的分子量都会影响织物的性质。用做织物整理剂的氨基硅油的氨值一般在 0.2~0.6 之间。
       氨当量也常用于表示氨基含量,指氨基改性硅油分子中 1 个 N 原子相当的摩尔质量(氨当量=氨基改性硅油摩尔质量/分子中 N 原子数) ,所以氨当量越大,则相应硅油所含氨基的数目就越少。
另外,氨基含量也可以用氨基摩尔质量分数来表征。
      黏度是氨基硅油摩尔质量的外观表示方法,氨基硅油的分子量可用渗透压(VPO)法或凝胶渗透色谱(GPC)法测定,但因仪器限制,更常用黏度来表征。氨基硅油的黏度直接与分子质量成正比,黏度越大,其分子质量相应也越大。由于织物烘干定型时氨基硅油分子间会发生交联,所以氨基硅油的起始分子量与最终在织物上成膜的分子量会有所不同。
     反应性是指在织物整理条件下,硅油可和基质发生化学反应的这种性质,是就氨基硅油分子的端基和取代基而言的。这些基团可以是甲基也可以是具有反应性的甲氧基或羟基。具有反应性端基的氨基硅油在处理织物时,可在纤维表面交联,或与纤维上的羟基等基团发生化学反应,因此若选择合适的交联剂,可使织物更柔软、平滑和富有弹性。
     关于硅油的分子结构与柔软效果的关系,报道不较少。
氨基硅油的应用是什么?
氨基硅油的纺织化纤应用性能如下:
      (1)柔软性能好。氨基硅油是一种阳离子硅油,它的最大特点是柔软性能好。若将柔软性等级分为 0~10 共 11 个等级,那么,经氨基硅油整理过的织物其柔软性等级≥7;
      (2)降低织物表面的摩擦系数、赋予织物滑爽感。日本曾有人用黏度为 800mm2/s、氨当量为 2000 的氨基硅油处理聚酯波纹绸,该织物表面的静摩擦系数显著下降,从 0.267 降至 0.107;
氨基硅油的纺织化纤应用性能如下:
      (3)提高织物的抗撕裂强度和回弹性。因氨基硅油可在织物表面交联形成网状结构的膜,进而增强了织物的抗撕裂强度和回弹性;
      (4)可赋予织物某些特殊的手感。这点在混纺织物整理方面尤为明显,如在聚酯/棉纤维织物上,高黏度氨基硅油可使纤维具有丰满、似棉一样的手感,而低黏度的氨基硅油则赋予纤维光滑的丝绸感;
氨基硅油的纺织化纤应用性能如下:
      (5)织物耐洗性好。由于氨基与织物表面的反应基团反应,牢固的吸附在织物表面,从而使织物获得良好的耐洗性;
      (6)赋予织物抗静电性,其效果以阳离子聚醚改性氨基硅油最好。
脱模剂:
       氨基硅油具有良好的润滑性和防黏性,无毒、耐高温且不易挥发,对金属无腐蚀性,与大多数橡胶和塑料不互溶,同时它具有很好的喷出性并使脱模部件的表面具有良好的光洁性。在脱模剂中它还常能起到稳定的作用,可防止脱模剂分层,因此它是一种比较理想的脱模剂。
抛光剂:
      无论是液态还是乳液形态的氨基硅油均可交联固化,适宜用于金属、汽车抛光和软表面装饰,除此之外,氨基硅油还可继续交联,与表面形成化学键,可提高抛光膜的耐久性和耐水性,如用蜡上光,光泽仅保持 1 周,而用含氨基硅油的抛光剂,则可使光泽保持 2~3 个月。
树脂改性剂:
     聚氨酯、环氧树脂和丙烯酸树脂这三种功能性材料因各自优异的物理机械性能均得到了广泛的应用。但同时它们也存在很多不足,如聚氨酯不耐高低温、易老化;环氧树脂表面能高、脆性大、抗冲击和抗开裂性能差;丙烯酸树脂对温度极为敏感,即“热黏冷脆”,且不耐有机溶剂等缺点,这限制了它们在某些特定领域的应用。若用氨基硅油对它们进行改性,则能有效地改善其不足。经研究发现:氨基聚硅氧烷的引入,可在一定程度上降低环氧树脂的模量,提高其柔韧性,并明显改善它的表面性能。 
个人洗护用品添加剂:
      氨基硅油是化妆品的重要添加剂,基于氨基硅油的强吸附性和良好的平滑性,它己在洗发香波、烫发液、毛发修复剂及固发剂中得到了广泛的应用。在洗发香波中添加少量的氨基硅油,可使水、表面活性剂等成分易于分散,并能有效地降低头发之间、头发与梳子间的摩擦系数,从而令头发易于梳理,赋予头发柔软、平滑的手感;在牙膏中添加少量的氨基硅油,可在牙齿表面形成稳定的疏水薄膜,有效地防止因吸烟、饮茶而引起的牙齿着色,同时也能防止细菌或有机酸引起的龋蚀,有利于保持口腔卫生。 
纸张柔软剂、皮革滑爽剂 :
     氨基硅油可用作纸张柔软剂和皮革滑爽剂,其作用机理与其用作织物柔软剂的机理大致相同。与其他纸张柔软剂相比,阳离子型氨基硅油柔软剂对纸张具有超级柔软的作用,但经其整理后的纸张的白度、强度和吸湿性均有所下降。若用适量的聚醚改性硅油、增强剂与氨基硅油进行复配,再用于整理时则能有效地改善上述不足。氨基硅油用作皮革滑爽剂,可使皮革具有较好的物理机械性能以及良好的滑爽性、透气性、疏水性及耐干湿擦等性能。
涂料添加剂:
     将氨基硅油配入涂料中,可有效的提高颜料及填料在涂料中的分散性,改善涂料外观以及颜色的均匀性,以及固化后的光泽性和色泽鲜艳性,同时还可减轻或防止涂层的粘连。另外,含有氨基硅油的水基乳液涂料,能够经受多次结冰-融化循环而不破乳。

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