收稿日期:2002-01-09作者简介：张洪涛(1942-)，男，河南偃师人，研究员，主要从事高分子化学的教学、聚合物乳液的研究. 张洪涛，陈
敏，吕
睿
(湖北大学化学与材料学院，湖北武汉430062)
摘要：采用八甲基环四硅氧烷(D 4)和氨乙基氨丙基二甲氧基硅烷(KBM -602)，在碱性催化剂作用下合成氨基聚硅酮，经 乳化制得氨基聚硅酮微乳液柔软剂.研究了进行织物柔软整理时产生泛黄的原因，在不改变基本原料、不降低柔软性和不增加成本的前提下，采取调整配比、改进聚合工艺条件和加入添加剂等方法，明显减少了泛黄性. 关键词：氨基聚硅酮；微乳液；柔软剂；泛黄性中图分类号:TQ264.1+7
文献标识码:A
文章编号:1004-0439(2002)03-0006-03
A STUDY ON PREV ENTION OF YEL LOWING OF AMINOPOLYSILICONE
MICROEMULSION SOFTENER
ZHANG Hon g _tao ,CH EN M in ,L Rui
(TheChemistry and Material Collegeof Hubei University ,Wuhan 430062,China )
A bstract :Amino p ol y silicone was s y nthesized under base catal y sis with octa meth y lc y clotetrasiloxane (D 4)a nd
a minoethyla minopropyl dimethoxysila ne (KB M -602).Then ,the res ultant product was emulsified ,thus obtained a minopolysilicone microemulsion softener .The softening finishing of the fabric was performed a nd factors leading yel -lowin g investi g ated .Under the p reconditions of without chan g in g fundamental materials or lo werin g softenin g p ro p er -ties or raisin g the cost ,y ellowin g of the softener was considerabl y reduced
b y adjusti n g p ro p ortion ratio ,im p rovin g process conditions of poly merization and adding additives .
Key words :a mi n opolysilicone ;microemulsion ;softener ;yellowing
全息打印氨基硅微乳液柔软剂是90年代中期才从国外引进的新一代织物柔软整理剂，品种繁多，性能优异,
经其整理的织物，在柔软性、光滑性、弹性和撕破强力保留率等方面都有明显的提高.目前商品化的氨基硅微乳液柔软剂所用的氨基聚硅酮,90%以上都是氨乙基亚氨基丙基聚硅酮(简称双氨型)的侧氨基烃
基硅油[1-5]
.
氨基聚硅酮中氨基的极性极强，与纤维表面的羟基、羧基等能相互作用，非常牢固地取向和吸附在纤维上.而空气中二氧化碳和水分形成的碳酸与氨基反应，在纤维表面和内部形成聚合度高的弹性网状结构，赋予织物超柔软效果和很高的耐洗性.优良的氨基聚硅酮柔软剂，氨含量要高，分子质量要较大.但是该种氨基聚硅酮，其侧链上含两个氨基(伯氨和仲氨)和三个氢原子，使它有个致命的弱点，即
整理的织物易泛黄.泛黄现象是氨基氧化分解形成发基团造成的，而双氨型结构具有协同加速氧化
的作用，会促进形成发基团.通常氨含量越高，泛黄越严重；氨值降低，泛黄性变小，但手感和柔软性下降.为了既保证该种氨基硅微乳液柔软剂有良好的柔软性，又要使其不泛黄或泛黄低，国内外科技
人员已进行了较多的研究.改变分子结构，用了另外的氨基硅烷偶联剂，生产工艺复杂，价格较贵；添加一些草酸(碳酸)二烷基酯有机助剂，降低泛黄效果不理想.为了解决这些问题，本试验在分析柔软和泛黄机理的基础上，对氨乙基亚氨基丙基聚硅酮微乳液柔软剂的主要组分比例、合成工艺条件、抗泛黄剂种类及乳化方法进行了系统研究，制得了柔软性好、基本不泛黄的氨基聚硅酮微乳液柔软剂.
氨基聚硅酮微乳液柔软剂防黄变的研究
印染助剂TEXTILE AUXILIARIES 第19卷第3期2002年6月Vol .19No .3Jun .2002
研究报告
37期
1实验方法
古代建筑模型
1.1原材料
八甲基四硅氧烷(D4)，氨乙基氨丙基二甲氧基硅烷(KBM-602)，碱性催化剂(KJ)，自配复合乳化剂(T X-3),p H调节剂醋酸(分析纯)，抗泛黄剂为有机酸酯(CZ)，亚硫酸氢钠(NS)，去离子水.
1.2制备过程
在装有温度计、回流冷凝器和搅拌的反应烧瓶中，加入D4、KBM-602，边搅拌边升温到140℃，回流反应1.5h，继续反应2～4h，再蒸除少量低沸物.降温，然后加到已配制好的乳化剂水溶液中，分批用醋酸中和，调p H至6.5左右，用水稀释到固含量为30%.
1.3性能测试
1.3.1粘度
用涂-4杯测定，粘度值用秒(s)表示.
1.3.2p H值
用精密pH试纸测定.
1.3.3泛黄性
称取同样量的柔软剂放于培养皿中，在烘箱中烘干后进行比，泛黄情况按0～5级表示,0级最不泛黄,5级为泛黄最严重.
1.3.4柔软性
mum-147在稀释到3%的柔软剂溶液中，将聚酯/棉织物二浸二轧,120℃烘干，用手感评价，按1～5级表示,5级为最柔软.
1.3.5开环聚合的转化率
聚合一定时间后，取样，重量法测定，用质量分数(w%)表示.
2结果与讨论
2.1催化剂用量
本试验用D4、KBM-602在碱性催化剂作用下进行催化共缩聚，催化剂既使硅酮间羟基脱水，又使低分子环体开环，在分子中重排聚合，提高分子质量.
催化剂用量对D4的开环聚合速度、产物粘度(分子质量)大小、酸碱性和泛黄性有较大影响，影响生产效率、柔软剂的效果及泛黄性.所以对催化剂用量，按D4的0.5%～3.0%进行聚合试验，结果见表1.
由表1知：随着碱性催化剂用量的增加，转化率和粘度都有提高.在碱用量0.5%～1.5%时，转化率和粘度增加明显，柔软性明显提高，碱量大于2.0%后，转化率和粘度增加不大；碱用量增加对降低泛黄性也有好处，如果碱量大于2%，反应产物中有明显的颗粒状物出现，且在其后制微乳液调p H时，需要增加醋酸的用量.因此，碱催化剂用量在1.5%左右为好.
2.2KBM-602用量
氨乙基氨丙基二甲氧基硅烷(KBM-602)的用量对经其整理织物的柔软性、亲水性和泛黄性有明显影响.KBM-602用量%(相对单体总量)对氨基聚硅酮的粘度和泛黄性的影响见表2.
由表2可以看出,KB M-602用量增加，氨基聚硅酮的粘度稍有增加，柔软性提高，而泛黄性明显变大.另外,KBM-602用量对制备微乳液的乳化难易有很大影响,KBM-602用量多易乳化，少难乳化.综合考虑，选择KBM-602的量为8%.
2.3聚合时间
在一定温度下，对D4和KBM-602进行开环共聚合，聚合时间对氨基聚硅酮的转换率、粘度及产生发基团影响较大，聚合时间对粘度及泛黄性的影响结果见表3.
由表3可以看出，随着聚合时间的延长，产物粘度明显增大，这是由于该聚合反应机理是开环缩聚，随着反应时间的延长，聚合物分子质量增大，单体的开
表1催化剂用量对转化率、粘度和柔软性的影响
碱性催化剂用量
%转化率
%
粘度
/s
柔软性
/级
0.582521
1.095863
1.5981084.5
2.099.21235
3.099.51125
表2KBM-602用量对粘度和泛黄性的影响
K BM-602用量
%
粘度
/s
柔软性
/级
泛黄性
/级69831
81084.51.5
1011452
1212555
表3聚合时间对粘度和泛黄性的影响
聚合时间
/h
粘度
/s
泛黄性
/级
1.0781
1.5951.5
2.01081.5内病外治
3.01162.0
4.01352.5
张洪涛等：氨基聚硅酮微乳液柔软剂防黄变的研究
819卷
印染助剂
环转化率也增加.但是柔软剂的泛黄性明显变大，这是因为反应时间越长,KBM-602受热时间也越长，越易被氧化产生发基团.因此，聚合时间选择3h.
2.4抗泛黄剂和pH值
根据氨基聚硅酮泛黄产生的原因，本试验选用了两种抗泛黄剂：有机酸酯(C Z)、亚硫酸氢钠(NS).前者在聚合后直接加入氨基聚硅酮中搅拌均匀，后者是加入乳化好的微乳液中.结果见表4.
充气按摩器由表4可以看出,CZ抗泛黄剂对降低泛黄作用不明显,NS的效果较好.两者复合使用效果更好.一般用量在1.5%(微乳液质量分数)即可.
研究中还发现，最后用醋酸中和调p H时，氨基聚硅酮微乳液柔软剂的pH大小对泛黄性也有影响.pH值越低，泛黄越严重;pH接近中性或稍高于7时，泛黄性减轻.但p H不能太高，否则难以乳化.因此，宜选择p H值7.
3结论
用八甲基四硅氧烷(D4)和氨乙基氨丙基二甲氧基硅烷(KBM-602)，在碱性催化剂作用下合成氨基聚硅酮，经乳化制得氨基聚硅酮微乳液.研究了进行织物柔软处理时产生泛黄、影响差的原因.并采取了调整配比，改进聚合工艺条件和加入添加剂等方法减少其泛黄性.在不改变基本原料，不降低柔软性和不增加成本的前提下，使泛黄性有明显下降.
参考文献:
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A gg re g ate for Ocean A p p lications[P].美国专利:US4330632,
1982-03-18.
表4抗泛黄剂对黄变的影响
抗泛黄剂用量
%
抗泛黄剂对黄变的效果/级
CZ NS CZ+NS
0.51.51.01.5
1.01.51.01.0
1.51.01.00.5
2.01.00.50.5
3.01.00.50.5注:m(CZ)∶m(NS)=1∶
2
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