自20世纪60年代起,聚硅氧烷系列开始用于纺织品,主要用作拒水剂、纱线润滑剂、消泡剂、纤维油剂、柔软剂等.其中大量用作柔软剂的是聚二甲基硅氧烷和羟基聚硅氧烷.70年代开始,将聚二甲基硅氧烷改性开创了纺织品柔软整理的新局面,主要有氨基聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷、聚醚聚硅氧烷、聚醚环氧聚硅氧烷及聚醚/氨基聚硅氧烷等.
各种改性聚硅氧烷的性能是有差异的,部分改性聚烷氧烷的应用性能如表1[1]
经各种改性聚硅氧烷整理的织物,柔软度和弹性都有不同程度的提高,尤以氨基聚硅氧烷最佳,广泛应用于各种织物的柔软整理,可使棉、麻、羊毛、蚕丝、涤纶、锦纶和腈纶等织物获得柔软、滑爽、丰满的手感,光泽柔和的外观.由于氨基的极性,氨基聚硅氧烷可以与纤维的羟基、羧基等相互作用,产生很好的取向性和吸附性,使纤维之间摩擦系数下降,感到良好的柔顺性.氨基聚硅氧烷在纤维表面结膜,使织物具有良好的弹性,目前使用的氨基聚硅氧烷柔软剂都是偶联剂与D4本体聚合后,施加大量乳化剂的微乳液,乳液稳定性较好.但是通过二十余年的应用实践,发现有以下一些缺点:(1)整理后的织物易泛黄;(2)天然纤维经整理后失去了亲水性,影响服用效果;(3)经整理后很难从织物上剥离,影响织物套染和修色;(4)在高温、碱剂、高剪切力等工艺条件下易破乳,使织物上产生“油斑”和粘辊、粘缸等现象.针对上述缺点,国内外助剂行业对于氨基聚硅氧烷的研究和开发主要是低黄变和亲水性系列.
1 低黄变氨基聚硅氧烷的发展
目前商品化的氨基聚硅氧烷中,90%以上是氨乙基亚氨丙基聚硅氧烷,在聚硅氧烷的侧链上有2个氨基(1个伯氨基和1个仲氨基,含有3个活泼氢原子)是造成黄变的根源.
1.1 黄变机理
N—p—氨乙基—7—氨丙基聚二甲基硅氧烷在光、热作用下,初级氧化产物有3种: