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羟基硅油简史


【摘要】:羟基硅油用于织物整理时需要配制成乳液使用。早期羟基硅油采用机械乳化法乳化。1959年美国DOW公司的Hyde首先申请了阳离子乳液聚合法直接生产羟基硅油乳液的专利。该方法使用八甲基环四硅氧烷(D4)置于含乳化剂(季胺盐类如十八烷基三甲基氯化铵)的水溶液中,在酸或碱的催化下(例如氢氧化铵),75℃下聚合成分子量高达5万~20万的乳液。 [3-4]1969年DOW公司的Weyenbery发表了硅氧烷乳液聚合的研究报告。 [5]1972年Rooks发表了用乳液聚合法生成的羟基封端聚硅氧烷乳液在织物整理上的应用报告。 [6]1976年DOW公司公布了用乳液聚合法研制成功DC-1111羟基硅油乳液及其在织物柔软整理方面的应用报告。它是用乳液聚合法生产的阴离子型乳液,性能稳定,适应性强,分子量较高,可以将织物的耐洗牢度由耐皂洗3-5次提高到15次以上。随后日本也开发了类似的产品Silicone-500。 [3]1979-1980年瑞士Ciba-Ceigy公司研制成功并生产硅酮弹性体Ultratex FSA非离子型羟乳,分子量达20万以上。使用时需要配合甲基氢聚硅烷或甲基三甲基氧基硅烷作交联剂,有机锡、有机锌等有机金属化合物作为催化剂。 [7]中国于二十世纪40年代在中国科学院兰州化学物理研究所的《硅油》上报道了羟基硅油的水解法生产。 [8]1977年中国科学院北京化学所和北京化工二厂协作研制成功羟乳并投入大量生产。使用十二烷基二甲基苄基溴化铵作为乳化剂,碱金属氢氧化物作为催化剂合成阳离子乳化剂。 [9]1985年上海从瑞士Ciba-Ceigy公司引进Ultratex FSA的生产技术。



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环氧基改性: 聚二甲基硅氧烷的侧链或端基中含有环氧基的一类硅油被称为环氧基改性硅油。 使用此类改性硅油可以提高织物的弹性,如果将此类硅油与聚醚改性硅油配合 使用,后整理的织物柔软性更好,还具有抗皱、耐洗等特性,与氨基改性硅油 调配使用,可使织物具有较好的手感。

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氨基改性: 氨基改性硅油是侧链或端基中含有氨基的聚二甲基硅氧烷,又被称为氨基硅油。此类硅油是专门用于纺织品柔软整理剂的基本成份。 由于其具有很好的吸附性、相容性,当氨基硅油被适当的表面活性剂乳化成微乳液,用于织物整理可以增加纤维材料的柔软性,因而 被作为织物柔软整理剂使用,适用于各种纺织品的后整理,氨基硅油还可以用于化妆品添加剂、涂料添加剂、树脂改性剂及光亮剂 等领域。

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最常用的硅油,有机基团全部为甲基,称甲基硅油。有机基团也可以采用其它有机基团代替部分甲基基团, 以改进硅油的某种性能和适用各种不同的用途。常见的其它基团有氢、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。 近年来,有机改性硅油得到迅速发展,出现了许多具有特种性能的有机改性硅油。 硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、 甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、 含氰硅油等;从用途来分,则有阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、刹车油等。

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硅油一般是无色(或淡黄色)、无味、不易挥发的液体。硅油不溶于水、 甲醇、乙二醇和2-乙氧基乙醇,可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶, 稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇,易溶于苯、甲苯、二甲苯、乙醚和氯代烷烃。它 具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点,可在-50℃-+180℃温度范 转内长期使用。随着链段数n的不同,分子量增大,粘度也增高,固此硅油可有各种 不同的粘度,从0.65厘沲直到上百万厘沲。如果要制得低粘度的硅油,可用酸性白土 作为催化剂,并在180℃温度下进行调聚,或用硫酸作为催化剂,在低温度下进行调 聚,生产高粘度硅油或粘稠物可用碱性催化剂。 硅油具有耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外还 具有低的粘温系数、较高的抗压缩性、有的品种还具有耐辐射的性能。抗剪切性强, 为一般矿物油的20倍以上的压缩性,是理想的液体弹簧,优异的电气特性,耐击穿电 压高、耐电弧、耐电晕、介电耗小,还具有透光性好和对人体无害作用等优点。

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