有机硅乳液的发展与应用

有机硅乳液的发展与应用

李冰 PB0320405

中国科学技术大学高分子系

摘要：有机硅乳液是重要的有机硅产品之一，在工业上的应用非常广泛。近几十年，各国对有机硅乳液进行了广泛深入地研究与开发。本篇文章将对有机硅乳液的发展与应用进行初步总结与分析。

关键词：有机硅乳液有机硅微乳液改性有机硅乳液

前言：有机硅乳液按照聚硅氧烷的种类通常分为三种类型：非活性聚硅氧烷类，活性聚硅氧烷类，改性聚硅氧烷类；改性硅油的有机官能基一方面可与纤维上的活性基反应，牢固结合；另一方面赋予整理的织物特定的功能。

有机硅乳液一般为水包油型，少量为油包水型。从理论上讲，阴离子型，阳离子型及非离子性乳化剂均可选用。研究发现，用阴离子型和阳离子型乳化剂制得的有机硅乳液适用性广泛，与多种染料，助剂，整理剂等有很好的配伍性，而且还有不产生气泡，易于清洗等特点。

改性有机硅乳液拓宽了有机硅乳液的应用领域，可适用于不同的应用目的。

1.有机硅乳液作为织物整理剂的发展

在20世纪50年代初期有机硅乳液就开始用作织物憎水处理剂。从20世纪50年代初期开始的29多年中，基本上是二甲基硅油和含氢硅油的机械混合物，这是第一代的有机硅织物整理剂；20世纪70年代，由D4，水，乳化剂和催化剂在一定条件下乳液聚合而成的羟基封端聚二甲基硅氧烷乳液为第二代有机硅织物整理剂；20世纪80年代，第三代有机硅织物整理剂发展迅速；进入20世纪90年代后，第四代有机硅织物整理剂——复配型和改性型有机硅及微乳液逐步走向纺织整理剂市场。

有机硅织物整理剂正在向着多样化，高性能化，一剂多功能化的方向发展，并已成为现代纺织印染工业中不可缺少的加工助剂。

2. 改性有机硅乳液

若使用含活性基团的环体与D4进行乳液共聚合，则可以得到含活性基团的有机硅乳液，或称为改性有机硅乳液。所制得的改性有机硅乳液既具有有机硅的性质又具有活性基团的性质，从而拓宽了有机硅乳液的应用领域。

①氨烃基改性硅油乳液

氨烃基改性硅油乳液可通过乳液聚合或机械乳化法制取。乳化剂通常选用阳离子型和非离子型，或二者复合型。HLB值为11.0~11.5时乳液稳定性最好。

②聚醚改性有机硅乳液

聚醚改性硅乳液是很好的织物亲水抗静电剂和柔软整理剂。其具有自乳化性，加入水体系中，只要温度高于其浊点，即可形成稳定的自乳化聚醚改性硅乳液。

③环氧烃基改性有机硅乳液

用环氧烃基改性有机硅乳液整理的织物具有柔软，不泛黄的特点，特别适用于用于白色或浅色织物的整理。环氧烃基改性有机硅乳液同样既可采用乳液聚合法，也可用机械乳化法制取。

④羧烃基改性有机硅乳液

主要通过机械乳化法制取，该乳液具有很好的离心稳定性，适宜作织物柔软整理剂，可赋予整理织物很好的抗皱性能和丝绸感。

⑤丙烯酸改性有机硅乳液

丙烯酸改性有机硅乳液主要采用乳液聚合法来制备。

3．高性能丙烯酸有机硅乳液

通过实验对高性能丙烯酸有机硅乳液的进行合成以及研究：

①聚合反应的配方：

②硅丙乳液的性能

③漆膜性能的影响因素

实验条件的改变对漆膜耐水性具有一定影响：

乳化剂用量对耐水性的影响较大，用量较少时，成膜后表面不平整，相分离现象严重，有机硅由于表面能低，向表面迁移，在表面呈现有机硅的富集，吸水量低；随用量增大，形成较稳定的共聚物，聚合物内部和表面有机硅的含量相同，表面的有机硅较发生相分离稍降低，吸水量升高；

乳化剂用量对漆膜耐水性的影响见图：

4. 有机硅乳液的应用

①在纺织工业的应用

后整理是使用有机硅乳液品种最多及数量最大的领域。其可用于纤维油剂，消泡剂，染色牢度增进剂，织物功能整理及风格改进剂，熔融防止剂及缝纫平滑剂；

②在造纸，皮革等方面的应用

③在化妆品中的应用

④用作脱模剂

⑤在其他方面的应用

有机硅乳液在医药，建筑，化工，电子电气等方面亦有着广泛的应用；

5．总结

随着科技的发展，有机硅乳液将会有更深入的研究和发展，改性有机硅乳液由于其既具有有机硅的性能又具有活性基团的性能，故其将会有更广泛的应用领域。