新型陰離子聚硅氧烷的合成及在纖維表面的靜電組裝.pdf

1、近年來(lái)超分子組裝方法的不斷發(fā)展為開發(fā)多功能、具有多元化整理風(fēng)格的新型織物整理劑提供了一種有效的方法。利用陰、陽(yáng)離子聚硅氧烷反電荷基團(tuán)之間的靜電作用或氫鍵作用等將其進(jìn)行組裝,可獲得靜電組裝的聚硅氧烷超分子,再通過(guò)浸漬將超分子負(fù)載在纖維表面成膜,利用不同官能團(tuán)之間的協(xié)同增效作用,可改善整理后織物的柔軟性、親水性、抗靜電性及綜合手感,提高織物的附加值,滿足人們生活生產(chǎn)的需求。
　　 基于此,我們利用官能團(tuán)轉(zhuǎn)化法制備了一系列羧基和其他官

2、能基共改性的新型陰離子聚硅氧烷,并將其與反電荷陽(yáng)離子氨基硅進(jìn)行超分子組裝,獲得了未見(jiàn)報(bào)道的新型聚硅氧烷超分子,然后以棉纖維織物和羊毛纖維織物作為載膜基質(zhì),對(duì)聚硅氧烷超分子在棉纖維和羊毛纖維表面的成膜性進(jìn)行研究。以靜電組裝為理論指導(dǎo),將羧基改性聚硅氧烷乳化得到帶負(fù)電荷的硅乳,將其與帶正電荷的氨基硅乳復(fù)合,得到了反電荷靜電復(fù)合乳液,對(duì)其用于織物整理的應(yīng)用性能如柔軟性、吸水性、手感等進(jìn)行測(cè)定和評(píng)價(jià)。具體工作如下:
　　 (1)以四甲基

3、環(huán)四硅氧烷為原料,通過(guò)硅氫化加成合成了聚醚改性四甲基環(huán)四硅氧烷(PECS),然后用順丁烯二酸酐(Man)進(jìn)行羧基化,成功制備了一種具有星型結(jié)構(gòu)的羧基聚醚改性四甲基環(huán)四硅氧烷(CPECS),用IR、1H-NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。將CPECS與ASO-1在乙酸乙酯中進(jìn)行超分子組裝,考察CPECS/ASO-1超分子在棉纖維和羊毛纖維表面成膜形貌和組成,結(jié)果表明,經(jīng)超分子體系處理后的棉纖維和羊毛纖維表面覆蓋有一層硅膜,其表面明顯比未處理的空白

4、纖維表面光滑。將CPECS的水溶液(CPECS-s)與氨基硅乳(AS-e)進(jìn)行復(fù)合,并對(duì)反電荷靜電復(fù)合乳液整理織物的應(yīng)用性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,復(fù)配體系中CPECS-s的用量增多,處理棉織物白度提高,靜態(tài)吸水時(shí)間顯著變短,但柔軟性會(huì)下降,當(dāng)CPECS-s與AS-e質(zhì)量比為1:2時(shí),經(jīng)CPECS-s/AS-e處理的棉織物綜合性能最佳。將反電荷復(fù)配乳液CPECS-s/AS-e作為羊毛平滑劑用于羊毛織物整理,能使處理后的羊毛織物柔軟、爽滑、抗

5、靜電。本文還用層層組裝的方法在棉織物上交替沉積AS-e和CPECS-s,隨著聚硅氧烷層數(shù)的增多,彎曲剛度下降、白度下降,吸水性隨最外層膜的變化而變化,當(dāng)組裝層數(shù)大于4時(shí),硅膜脫落現(xiàn)象嚴(yán)重。
　　 (2)用1,3-雙(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷作為D4開環(huán)聚合的封端劑,制備了氨基封端的聚二甲基硅氧烷(ATPS),將其用順丁烯二酸酐進(jìn)行羧基化,制得了羧基封端的聚二甲基硅氧烷(CTPS)。將兩種端官能基聚硅氧烷在乙酸乙酯中進(jìn)行超分子

6、組裝,并在棉織物和羊毛織物上負(fù)載成膜,結(jié)果表明ATPS/CTPS在纖維表面能形成一層光滑的硅膜,該膜能使棉纖維表面的溝壑消失,羊毛表面的毛鱗片結(jié)構(gòu)變平伏、光滑。將ATPS和CTPS乳化后制成穩(wěn)定的硅乳,并將兩種乳液進(jìn)行復(fù)合用于織物整理,并對(duì)反電荷共混乳液ATPS-e/CTPS-e的應(yīng)用性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明經(jīng)ATPS-e/CTPS-e處理過(guò)的棉織物彎曲剛度下降、彈性好、滑爽,當(dāng)ATPS-e和CTPS-e等質(zhì)量共混時(shí),應(yīng)用性能最佳;ATP

7、S-e/CTPS-e作為羊毛平滑劑用于羊毛織物的后整理,能夠賦予羊毛織物良好的柔軟性、彈性和抗靜電性,且有宜人的油潤(rùn)感。
　　 (3)用順丁烯二酸酐對(duì)聚醚氨基硅進(jìn)行羧基化,得到目標(biāo)產(chǎn)物羧基改性聚醚氨基硅(CPEAS),用紅外、核磁等對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證。將CPEAS與氨基改性聚醚硅油(APES)在乙酸乙酯中進(jìn)行超分子組裝,并將超分子CPEAS/APES在棉纖維上負(fù)載成膜,用SEM觀察了纖維表面光滑的CPEAS/APES膜,用ATR

8、及XPS表征了膜的化學(xué)組成。將CPEAS進(jìn)行乳化,制得了穩(wěn)定的硅乳CPEAS-e。將CPEAS-e與帶相反電荷的聚醚氨基硅乳液(APES-e)進(jìn)行復(fù)合用于織物整理,從彎曲剛度、吸水性及綜合手感等方面對(duì)反電荷靜電復(fù)合乳液CPEAS-e/APES-e的應(yīng)用性能進(jìn)行評(píng)價(jià),討論了乳化劑含量、pH值、陰陽(yáng)離子硅乳的配比等因素對(duì)CPEAS-e/APES-e應(yīng)用性能的影響,結(jié)果表明,選擇占硅油質(zhì)量分?jǐn)?shù)20-30%的乳化劑進(jìn)行乳化,不加氨水調(diào)pH值,將