氨基硅油柔软剂的研究进展
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目前，国内外对氨基改性有机硅柔软剂的研 究依旧十分活跃，从氨基改性有机硅柔软剂的合 成、氨基硅油的改性、微乳液的配制到柔软剂对织 物表面处理效果和柔软机理各个阶段的研究及表征 手段十分丰富。
1 氨基硅油的结构与种类
1．1 改性有机硅柔软剂的种类 目前改性有机硅柔软剂主要分为三大类 [1]： （1） 反应型，包括氨基、环氧基、羧基、甲基
氨基硅油就是第三代有机硅柔软剂的典型代 表，氨基硅油的活性基团能够与天然纤维、化纤及 混纺织物更强地结合。同时，由于氨基硅油具有黄 变、增加织物憎水性、氨基分布不均等缺陷，促进 了氨基硅油的改性研究，相继出现了侧链和末端分 布有反应性多功能团且易乳化的氨基硅油，以及改 性聚硅氧烷与其它聚合物形成的含氨基嵌段共聚物 等改性产品。
对通过上述方法获得的氨基改性硅氧烷的分 子式结构的确定，主要通过红外光谱测试得到的各 基团特征吸收峰和核磁共振光谱中不同 H 的化学 位移来表征实现 [10]。当油剂分子中─NH3 含量少
合成纤维 SFC 2010 No.5 17
专题综述
Com prehensive Review
于 5 %时，─NH3 的特征吸收峰不能在红外光谱检 测谱图中得到信息，此时最好的手段就是用核磁共 振谱图来确定─NH3 的存在。可以说红外光谱和核 磁共振手段的结合是确定氨基改性有机硅分子结构 的最精确的方法。
液胶束的清晰图像。透射电镜工作时 （抽真空），
液滴可能挥发，使乳液因存在条件与状态发生变化
而失真，这样进行统计计算平均粒径可能出现较大
偏差。与透射电镜相比，光子散射法能获得更加可
靠的数据，即将微乳液稀释到一定程度后放入动态
激光散射仪中测量。文献 [16] 中利用该法测得了
氨基硅油微乳液的三种平均粒径 （重均、体均、数
黏度：氨基硅油的黏度一般采用旋转黏度计 直接测得。一般来讲，黏度越大，相对分子质量越 大，在织物表面的成膜性越好，手感越柔软，平滑 性越好，但其对纤维的渗透性越差，影响织物性 能。
反应性：反应性越好，在织物整理时氨基硅油 的自交联程度越高，织物的爽滑度、柔软度和丰满 度也就越高，尤其对弹性提高越为明显。
关键词：综述；氨基硅油；微乳液；柔软剂
中图分类号：TQ340.2
文献标识码：A
文章编号：1001-7054 （2010） 05-0016-05
有机聚硅氧烷作为织物柔软剂始于 20 世纪， 经历了主要以聚二甲基硅氧烷为主体向改性聚硅氧 烷有机硅化合物的发展过程。20 世纪 50 年代初， 美国道康宁公司发现含氢聚硅氧烷与聚二甲基硅氧 烷并用，不仅具有防水效果而且手感柔软。这种二 甲基型硅油类产品就是第一代有机硅织物柔软剂。 到 20 世纪 60 年代，道康宁公司相继申请羟基硅油 专利，发表了乳液聚合报告和羟基乳液在织物整理 上的应用报告，这均属于第二代有机硅织物柔软 剂。由于第二代柔软剂的功能单一性和易破乳漂油 等问题，顺应时代的要求产生了第三代有机硅柔软 剂，即改性有机硅柔软剂，通过侧链引入氨基、环 氧基、聚醚，羟基等各种基团，大大提高织物的耐 洗性、防缩性、亲水性等。
（2） 在氨基上进行聚醚改性 [12]。用低相对分 子质量的聚羟基硅氧烷取代 D4 [13] 等手段经过改 性，取得了显著的效果。由于引入强吸水基团— —— 醚基，大大改善了氨基硅油的亲水性，使氨基硅油 处理织物的透湿性问题得到了很好的解决。
4 氨基硅油微乳液的配制原则及稳 定因素
氨基硅油微乳液是通过选择合适的表面活性 剂、助乳化剂，在合适的乳化工艺条件下搅拌形成 的胶束粒径小于 100 nm 的透明或近似透明乳化液。 氨基硅油微乳液属于各向同性的热力学稳定体系。 微乳液配制过程中，表面活性剂、助乳化剂、乳化 剂 HLB （亲水亲油平衡） 值的选择，以及微乳液 粒径大小、分布和乳液稳定性对纤维后处理的效果 有重要影响。 4.1 微乳液乳化剂配方选择
硅油的 HLB 值相同。一般采用亲油性好 （HLB 值
小） 和亲水性好 （HLB 值大） 的不同表面活性剂
进行复配易取得较好的效果 。 [14]
复合乳化剂 HLB 值的计算符合叠加原理：当
HLB 值分别为 a、b、c 的乳化剂，以 X、Y、Z 的
质量比混合后的 HLB 值可按 （1） 式计算：
HLB 混= （aX+bY+cZ） /(X+Y+Z)
图 1 氨基改性聚硅氧烷结构
1．3 氨基硅油的特征参数 氨基改性硅油有三个重要参数：氨值、黏度和
反应性。这三个参数的优劣决定着氨基改性硅油的 质量，并会大大影响被处理织物的效果，如手感、 白度、色光及硅油乳化的难易程度。
氨值：氨基含量可以由氨值表示，它是指中和 1 g 氨基硅油所需要的 1 mol/L 的盐酸的毫升数。该 过程以乙醇为溶剂，以溴酚蓝为指示剂。氨基含量 越高，氨值越高，整理织物手感就越柔软、平滑。 但是由于氨基中的 H 为发色团，氨值越高，织物 泛黄率越高。
均）。
4.4 稳定性影响因素
稳定性是微乳液质量优劣极其重要的标志。
微乳液的稳定性可以通过离心稳定性、稀释稳定
性、耐热稳定性、耐冻稳定性的测定来衡量。微乳
液的稳定性主要取决于表面活性剂。表面活性剂易
吸附于油水界面上形成界面吸附膜。这种吸附膜具
有一定的强度，对液滴具有分散作用，使液滴在进
18 合成纤维 SFC 2010 No.5
2 氨基硅油的合成方法
氨基改性有机硅的合成原料大都采用有机硅 单体 （主要指八甲基环四硅氧烷，D）4 、硅烷偶联 剂和适当催化剂等在合适温度、压力等条件下聚合 而成。氨基硅油的合成按照反应介质不同可分为本 体聚合和乳液聚合。具体的制备方法可分为以下几 种 [5]。 2.1 氨基硅氧烷与硅氧烷催化平衡法
氨基改性有机聚硅氧烷之所以具有如此优良 的性能，这得益于其分子链结构 （如图 1，R 为伯
16 合成纤维 SFC 2010 No.5
专题综述
Com prehensive Review
氨基、仲氨基、叔氨基、芳氨基或同时含伯氨基和 仲氨基，R′为─CH3、─OH、─OCH3 等）。聚硅氧 烷以硅氧键 （Si─O） 为骨架，其键能很大，达到 451 kJ/mol，使硅氧烷的热稳定性很好；Si─O─Si 的键角很大，使 Si─O 之间容易旋转，分子链具有 极佳的柔软性；Si─O 键长较长，使得键对侧基转 动的位阻小；聚硅氧烷侧基为甲基，Si─C 键键能 较大，为 368 kJ/mol，对聚硅氧烷的稳定性有贡 献；另外由于 Si─O 间 dπpπ 键的相互补偿和 Si─ O 偶极间的相互补偿，使聚硅氧链形成螺旋结构， 每个螺环由 6 个左右的硅氧链节构成，甲基向外起 屏蔽作用。这样的结构使硅氧链间相互作用力小， 分子体积大，表面张力小；并且聚硅氧烷大分子表 面上大量氨基的存在，使其极易与纤维表面的羟 基、羧基等极性基团结合形成氢键，从而使氨基改 性聚硅氧烷分子吸附在纤维表面，赋予纤维优良的 性能。
专题综述
Com prehensive Review
行布朗运动时不至于聚集。表面活性剂的浓度越 高，吸附膜强度越大，液滴聚集阻力越大，微乳液 越稳定。对于复配乳化剂，由于多种表面活性剂在 界面上相互作用甚至发生络合，使界面张力变低， 界面膜增强，稳定性提高。另外，当界面膜上有脂 肪醇或脂肪酸时也有助于微乳液稳定性的提高。
专题综述
Com prehensive Review
氨基硅油柔软剂的研究进展
张立传，周学山，全凤玉，孔庆山，纪 全，夏延致 * （青岛大学 纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地，山东 青岛 266071）
摘 要：分别对氨基硅油分子结构的特点、氨基硅油柔软剂的合成、氨基硅油微乳液的配制、氨基硅油
Fra Baidu bibliotek
对纤维的上油效果以及氨基硅油分子与纤维的柔软机理进行了综述。
列，为亲油基收缩提供了足够的空间，极大地改善
了油水界面的流动性，导致界面弯曲和微乳液的形
成。
4.2 HLB 值复配原理
HLB 值是能够表征表面活性剂亲水亲油程度
的数值。HLB 值越小，亲油性越强，HLB 值越大，
亲水性越好。乳化剂的复配主要是基于 HLB 值法，
即复合乳化剂的 HLB 值应当大体和被乳化的氨基
5 氨基硅油使纤维柔软的机理及上 油效果测试
5.1 氨基硅油柔软机理 关于氨基硅油对纤维织物上油机理的研究，
近些年来也较为活跃，各种研究手段也层出不穷。 经过氨基改性有机硅后处理的纤维表面的基本形貌 可以通过扫描电子显微镜 （SEM） 和透射电子显微 镜 （TEM） 获得 [17]。从后处理纤维的表面形貌可 以看出纤维表面的粗糙程度，以及氨基硅油在纤维 表面成膜性的优劣，从而可以得出纤维之间摩擦力 的大小的原因。通过 TEM 可以获得纤维表面颗粒 形貌的不同，找到亲水亲油接触角变化的原因。 Atsushi Takahara [ 18] 等 人 还 利 用 原 子 力 显 微 镜 （AFM） 研究了有机硅单分子层与蛋白质的相互作 用机理。安秋凤 [19] 等人据此利用原子力显微镜研 究了官能基聚硅氧烷的膜形成与定向排列方式，结 果表明：官能基聚硅氧烷在纤维表面定向排列形成 的膜表面不同，氨基硅油形成均一相疏水膜，羧基 硅油和聚醚、环氧硅油则形成形态不均匀的膜。 Michael C.Burrell [20] 等人利用 X-射线能谱表征了 氨基在主链端基或侧链改性的有机硅油在棉纤维表 面的吸附方式。此外，有人利用荧光光谱和紫外吸 收光谱 [21,22] 推断出纤维与油剂之间氢键的存在。
3 氨基硅油的改性
氨基改性有机硅虽然具有优良的柔软性、润 滑性和反应性，但是氨基改性硅油也存在一些缺 点，如黄变、整理织物亲水性下降、氨基分布不均 匀等。针对这类缺陷的存在，科研人员从氨基改性 有机硅柔软剂的合成过程进行优化改性。
（1） 通过采用不同的硅烷偶联剂将伯氨基转换 为仲氨基或叔氨基 [10,11]。由于伯氨基是一种很好的 发色团，氨基硅油中伯氨基的存在使其很容易发生 黄变，从而影响到氨基硅油的应用，而仲氨基和叔 氨基较伯氨基具有更好的抗黄变能力。通过采用不 同的硅烷偶联剂很好地解决了氨基硅油的黄变问 题。
这种方法就是氨基硅氧烷与硅氧烷 （主要指 D）4 在催化剂作用下进行平衡反应。
反应机理：D4 与氨改性有机硅单体间的本体 共聚机理鲜有报道，单独的 D4 本体开环聚合报道 较多，均认为 D4 的本体聚合属于典型的阴离子连 锁机理，如 Grubb 和李宝莲 [6] 在对 D4 本体开环聚 合动力学进行研究时，均认为该聚合反应为阴离子 连锁机理。 2.2 催化缩合反应法
该方法属于乳液聚合类型，是指氨基硅氧烷 单体与 D4 在乳化剂、催化剂作用下共聚、缩合。 一般是乳化剂与催化剂协同作用促进反应体系中形 成乳液胶粒，乳化剂与催化剂排列在胶粒表面，反 应在胶粒表面进行；D4 在乳化剂、催化剂作用下 水解开环，再与氨基改性有机硅单体发生加成、缩 合反应。杨成 [9] 等人通过乳液聚合法制备了反应 性氨基硅油微乳液，并讨论了乳化剂、催化剂对氨 基硅油微乳液的影响。
聚合分子之间通过脱醇等缩合反应来获得氨 基改性硅油的方法。此类反应条件温和，时间短， 反应过程很少出现氨基泛黄现象。有专利就是利用 该方法制备得到一种新型的亲水性氨基硅油 [7]。 2.3 氢硅氧烷与烯丙胺加成法 [8]
由含氢硅油与不饱和胺在催化剂作用下进行 加成反应，可制得低聚合度硅油。硅油在强碱作用 下进一步与 D4 反应，则制得高聚合度产物。该方 法具有加成反应特性，也可直接得到部分产物。 2.4 活性聚合-缩合法
丙烯和氟烷基等改性有机产品； （2） 非反应型，主要为单纯的聚醚改性有机硅
产品； （3） 混合型，如聚醚基和环氧基改性有机硅产
品。 其中氨基改性有机硅柔软剂具有良好的反应
性、润滑性、柔软性等性能，且生产过程绿色无污 染，生产成本不高，广泛应用于纺织 [2]、造纸 [3]、 皮革 [4] 等各个领域。 1．2 氨基硅油的结构
从大量文献中可以看出，氨基硅油乳化剂多 采用非离子表面活性剂，也有使用两性表面活性 剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。为获 得高质量的微乳液有时往乳化剂中添加助乳化剂。 助乳化剂为油水两亲的小分子物质，如低分子醇、
多元醇和有机酸等。由于助乳化剂嵌入表面活性剂
大分子之间，阻止了表面活性剂亲油基的规则排
（1）
按该式计算时要假设体系中各物质无相互作
用。
4.3 粒径大小及分布测定
氨基硅油在微乳液中以胶束的形式存在，这
种微乳液胶束很小，能够渗透到纤维内部，为织物
提供内在的柔软性和表面平滑性。这种胶束粒径分
析的主要方法有透射电镜法和相关光子光谱法。透
射电镜法较直观，可以直接观察到胶束粒子的形
状。安秋风 [15] 利用透射电镜获得了氨基硅油微乳
收稿日期：2010-03-19 修回日期：2010-04-19 作者简介：张立传 （1986～），男，汉族，硕士研究生，从事海藻纤 维后处理研究。 * 通讯联系人。
改性氨基硅油已经基本实现国产化，但是， 部分高端品种产品的生产还要依赖于进口，例如氟 改性氨基硅油等。国产氨基硅油的质量也与进口产 品在稳定性、织物处理效果等方面存在较大差距。
1 氨基硅油的结构与种类
1．1 改性有机硅柔软剂的种类 目前改性有机硅柔软剂主要分为三大类 [1]： （1） 反应型，包括氨基、环氧基、羧基、甲基
氨基硅油就是第三代有机硅柔软剂的典型代 表，氨基硅油的活性基团能够与天然纤维、化纤及 混纺织物更强地结合。同时，由于氨基硅油具有黄 变、增加织物憎水性、氨基分布不均等缺陷，促进 了氨基硅油的改性研究，相继出现了侧链和末端分 布有反应性多功能团且易乳化的氨基硅油，以及改 性聚硅氧烷与其它聚合物形成的含氨基嵌段共聚物 等改性产品。
对通过上述方法获得的氨基改性硅氧烷的分 子式结构的确定，主要通过红外光谱测试得到的各 基团特征吸收峰和核磁共振光谱中不同 H 的化学 位移来表征实现 [10]。当油剂分子中─NH3 含量少
合成纤维 SFC 2010 No.5 17
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于 5 %时，─NH3 的特征吸收峰不能在红外光谱检 测谱图中得到信息，此时最好的手段就是用核磁共 振谱图来确定─NH3 的存在。可以说红外光谱和核 磁共振手段的结合是确定氨基改性有机硅分子结构 的最精确的方法。
液胶束的清晰图像。透射电镜工作时 （抽真空），
液滴可能挥发，使乳液因存在条件与状态发生变化
而失真，这样进行统计计算平均粒径可能出现较大
偏差。与透射电镜相比，光子散射法能获得更加可
靠的数据，即将微乳液稀释到一定程度后放入动态
激光散射仪中测量。文献 [16] 中利用该法测得了
氨基硅油微乳液的三种平均粒径 （重均、体均、数
黏度：氨基硅油的黏度一般采用旋转黏度计 直接测得。一般来讲，黏度越大，相对分子质量越 大，在织物表面的成膜性越好，手感越柔软，平滑 性越好，但其对纤维的渗透性越差，影响织物性 能。
反应性：反应性越好，在织物整理时氨基硅油 的自交联程度越高，织物的爽滑度、柔软度和丰满 度也就越高，尤其对弹性提高越为明显。
关键词：综述；氨基硅油；微乳液；柔软剂
中图分类号：TQ340.2
文献标识码：A
文章编号：1001-7054 （2010） 05-0016-05
有机聚硅氧烷作为织物柔软剂始于 20 世纪， 经历了主要以聚二甲基硅氧烷为主体向改性聚硅氧 烷有机硅化合物的发展过程。20 世纪 50 年代初， 美国道康宁公司发现含氢聚硅氧烷与聚二甲基硅氧 烷并用，不仅具有防水效果而且手感柔软。这种二 甲基型硅油类产品就是第一代有机硅织物柔软剂。 到 20 世纪 60 年代，道康宁公司相继申请羟基硅油 专利，发表了乳液聚合报告和羟基乳液在织物整理 上的应用报告，这均属于第二代有机硅织物柔软 剂。由于第二代柔软剂的功能单一性和易破乳漂油 等问题，顺应时代的要求产生了第三代有机硅柔软 剂，即改性有机硅柔软剂，通过侧链引入氨基、环 氧基、聚醚，羟基等各种基团，大大提高织物的耐 洗性、防缩性、亲水性等。
（2） 在氨基上进行聚醚改性 [12]。用低相对分 子质量的聚羟基硅氧烷取代 D4 [13] 等手段经过改 性，取得了显著的效果。由于引入强吸水基团— —— 醚基，大大改善了氨基硅油的亲水性，使氨基硅油 处理织物的透湿性问题得到了很好的解决。
4 氨基硅油微乳液的配制原则及稳 定因素
氨基硅油微乳液是通过选择合适的表面活性 剂、助乳化剂，在合适的乳化工艺条件下搅拌形成 的胶束粒径小于 100 nm 的透明或近似透明乳化液。 氨基硅油微乳液属于各向同性的热力学稳定体系。 微乳液配制过程中，表面活性剂、助乳化剂、乳化 剂 HLB （亲水亲油平衡） 值的选择，以及微乳液 粒径大小、分布和乳液稳定性对纤维后处理的效果 有重要影响。 4.1 微乳液乳化剂配方选择
硅油的 HLB 值相同。一般采用亲油性好 （HLB 值
小） 和亲水性好 （HLB 值大） 的不同表面活性剂
进行复配易取得较好的效果 。 [14]
复合乳化剂 HLB 值的计算符合叠加原理：当
HLB 值分别为 a、b、c 的乳化剂，以 X、Y、Z 的
质量比混合后的 HLB 值可按 （1） 式计算：
HLB 混= （aX+bY+cZ） /(X+Y+Z)
图 1 氨基改性聚硅氧烷结构
1．3 氨基硅油的特征参数 氨基改性硅油有三个重要参数：氨值、黏度和
反应性。这三个参数的优劣决定着氨基改性硅油的 质量，并会大大影响被处理织物的效果，如手感、 白度、色光及硅油乳化的难易程度。
氨值：氨基含量可以由氨值表示，它是指中和 1 g 氨基硅油所需要的 1 mol/L 的盐酸的毫升数。该 过程以乙醇为溶剂，以溴酚蓝为指示剂。氨基含量 越高，氨值越高，整理织物手感就越柔软、平滑。 但是由于氨基中的 H 为发色团，氨值越高，织物 泛黄率越高。
均）。
4.4 稳定性影响因素
稳定性是微乳液质量优劣极其重要的标志。
微乳液的稳定性可以通过离心稳定性、稀释稳定
性、耐热稳定性、耐冻稳定性的测定来衡量。微乳
液的稳定性主要取决于表面活性剂。表面活性剂易
吸附于油水界面上形成界面吸附膜。这种吸附膜具
有一定的强度，对液滴具有分散作用，使液滴在进
18 合成纤维 SFC 2010 No.5
2 氨基硅油的合成方法
氨基改性有机硅的合成原料大都采用有机硅 单体 （主要指八甲基环四硅氧烷，D）4 、硅烷偶联 剂和适当催化剂等在合适温度、压力等条件下聚合 而成。氨基硅油的合成按照反应介质不同可分为本 体聚合和乳液聚合。具体的制备方法可分为以下几 种 [5]。 2.1 氨基硅氧烷与硅氧烷催化平衡法
氨基改性有机聚硅氧烷之所以具有如此优良 的性能，这得益于其分子链结构 （如图 1，R 为伯
16 合成纤维 SFC 2010 No.5
专题综述
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氨基、仲氨基、叔氨基、芳氨基或同时含伯氨基和 仲氨基，R′为─CH3、─OH、─OCH3 等）。聚硅氧 烷以硅氧键 （Si─O） 为骨架，其键能很大，达到 451 kJ/mol，使硅氧烷的热稳定性很好；Si─O─Si 的键角很大，使 Si─O 之间容易旋转，分子链具有 极佳的柔软性；Si─O 键长较长，使得键对侧基转 动的位阻小；聚硅氧烷侧基为甲基，Si─C 键键能 较大，为 368 kJ/mol，对聚硅氧烷的稳定性有贡 献；另外由于 Si─O 间 dπpπ 键的相互补偿和 Si─ O 偶极间的相互补偿，使聚硅氧链形成螺旋结构， 每个螺环由 6 个左右的硅氧链节构成，甲基向外起 屏蔽作用。这样的结构使硅氧链间相互作用力小， 分子体积大，表面张力小；并且聚硅氧烷大分子表 面上大量氨基的存在，使其极易与纤维表面的羟 基、羧基等极性基团结合形成氢键，从而使氨基改 性聚硅氧烷分子吸附在纤维表面，赋予纤维优良的 性能。
专题综述
Com prehensive Review
行布朗运动时不至于聚集。表面活性剂的浓度越 高，吸附膜强度越大，液滴聚集阻力越大，微乳液 越稳定。对于复配乳化剂，由于多种表面活性剂在 界面上相互作用甚至发生络合，使界面张力变低， 界面膜增强，稳定性提高。另外，当界面膜上有脂 肪醇或脂肪酸时也有助于微乳液稳定性的提高。
专题综述
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氨基硅油柔软剂的研究进展
张立传，周学山，全凤玉，孔庆山，纪 全，夏延致 * （青岛大学 纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地，山东 青岛 266071）
摘 要：分别对氨基硅油分子结构的特点、氨基硅油柔软剂的合成、氨基硅油微乳液的配制、氨基硅油
Fra Baidu bibliotek
对纤维的上油效果以及氨基硅油分子与纤维的柔软机理进行了综述。
列，为亲油基收缩提供了足够的空间，极大地改善
了油水界面的流动性，导致界面弯曲和微乳液的形
成。
4.2 HLB 值复配原理
HLB 值是能够表征表面活性剂亲水亲油程度
的数值。HLB 值越小，亲油性越强，HLB 值越大，
亲水性越好。乳化剂的复配主要是基于 HLB 值法，
即复合乳化剂的 HLB 值应当大体和被乳化的氨基
5 氨基硅油使纤维柔软的机理及上 油效果测试
5.1 氨基硅油柔软机理 关于氨基硅油对纤维织物上油机理的研究，
近些年来也较为活跃，各种研究手段也层出不穷。 经过氨基改性有机硅后处理的纤维表面的基本形貌 可以通过扫描电子显微镜 （SEM） 和透射电子显微 镜 （TEM） 获得 [17]。从后处理纤维的表面形貌可 以看出纤维表面的粗糙程度，以及氨基硅油在纤维 表面成膜性的优劣，从而可以得出纤维之间摩擦力 的大小的原因。通过 TEM 可以获得纤维表面颗粒 形貌的不同，找到亲水亲油接触角变化的原因。 Atsushi Takahara [ 18] 等 人 还 利 用 原 子 力 显 微 镜 （AFM） 研究了有机硅单分子层与蛋白质的相互作 用机理。安秋凤 [19] 等人据此利用原子力显微镜研 究了官能基聚硅氧烷的膜形成与定向排列方式，结 果表明：官能基聚硅氧烷在纤维表面定向排列形成 的膜表面不同，氨基硅油形成均一相疏水膜，羧基 硅油和聚醚、环氧硅油则形成形态不均匀的膜。 Michael C.Burrell [20] 等人利用 X-射线能谱表征了 氨基在主链端基或侧链改性的有机硅油在棉纤维表 面的吸附方式。此外，有人利用荧光光谱和紫外吸 收光谱 [21,22] 推断出纤维与油剂之间氢键的存在。
3 氨基硅油的改性
氨基改性有机硅虽然具有优良的柔软性、润 滑性和反应性，但是氨基改性硅油也存在一些缺 点，如黄变、整理织物亲水性下降、氨基分布不均 匀等。针对这类缺陷的存在，科研人员从氨基改性 有机硅柔软剂的合成过程进行优化改性。
（1） 通过采用不同的硅烷偶联剂将伯氨基转换 为仲氨基或叔氨基 [10,11]。由于伯氨基是一种很好的 发色团，氨基硅油中伯氨基的存在使其很容易发生 黄变，从而影响到氨基硅油的应用，而仲氨基和叔 氨基较伯氨基具有更好的抗黄变能力。通过采用不 同的硅烷偶联剂很好地解决了氨基硅油的黄变问 题。
这种方法就是氨基硅氧烷与硅氧烷 （主要指 D）4 在催化剂作用下进行平衡反应。
反应机理：D4 与氨改性有机硅单体间的本体 共聚机理鲜有报道，单独的 D4 本体开环聚合报道 较多，均认为 D4 的本体聚合属于典型的阴离子连 锁机理，如 Grubb 和李宝莲 [6] 在对 D4 本体开环聚 合动力学进行研究时，均认为该聚合反应为阴离子 连锁机理。 2.2 催化缩合反应法
该方法属于乳液聚合类型，是指氨基硅氧烷 单体与 D4 在乳化剂、催化剂作用下共聚、缩合。 一般是乳化剂与催化剂协同作用促进反应体系中形 成乳液胶粒，乳化剂与催化剂排列在胶粒表面，反 应在胶粒表面进行；D4 在乳化剂、催化剂作用下 水解开环，再与氨基改性有机硅单体发生加成、缩 合反应。杨成 [9] 等人通过乳液聚合法制备了反应 性氨基硅油微乳液，并讨论了乳化剂、催化剂对氨 基硅油微乳液的影响。
聚合分子之间通过脱醇等缩合反应来获得氨 基改性硅油的方法。此类反应条件温和，时间短， 反应过程很少出现氨基泛黄现象。有专利就是利用 该方法制备得到一种新型的亲水性氨基硅油 [7]。 2.3 氢硅氧烷与烯丙胺加成法 [8]
由含氢硅油与不饱和胺在催化剂作用下进行 加成反应，可制得低聚合度硅油。硅油在强碱作用 下进一步与 D4 反应，则制得高聚合度产物。该方 法具有加成反应特性，也可直接得到部分产物。 2.4 活性聚合-缩合法
丙烯和氟烷基等改性有机产品； （2） 非反应型，主要为单纯的聚醚改性有机硅
产品； （3） 混合型，如聚醚基和环氧基改性有机硅产
品。 其中氨基改性有机硅柔软剂具有良好的反应
性、润滑性、柔软性等性能，且生产过程绿色无污 染，生产成本不高，广泛应用于纺织 [2]、造纸 [3]、 皮革 [4] 等各个领域。 1．2 氨基硅油的结构
从大量文献中可以看出，氨基硅油乳化剂多 采用非离子表面活性剂，也有使用两性表面活性 剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。为获 得高质量的微乳液有时往乳化剂中添加助乳化剂。 助乳化剂为油水两亲的小分子物质，如低分子醇、
多元醇和有机酸等。由于助乳化剂嵌入表面活性剂
大分子之间，阻止了表面活性剂亲油基的规则排
（1）
按该式计算时要假设体系中各物质无相互作
用。
4.3 粒径大小及分布测定
氨基硅油在微乳液中以胶束的形式存在，这
种微乳液胶束很小，能够渗透到纤维内部，为织物
提供内在的柔软性和表面平滑性。这种胶束粒径分
析的主要方法有透射电镜法和相关光子光谱法。透
射电镜法较直观，可以直接观察到胶束粒子的形
状。安秋风 [15] 利用透射电镜获得了氨基硅油微乳
收稿日期：2010-03-19 修回日期：2010-04-19 作者简介：张立传 （1986～），男，汉族，硕士研究生，从事海藻纤 维后处理研究。 * 通讯联系人。
改性氨基硅油已经基本实现国产化，但是， 部分高端品种产品的生产还要依赖于进口，例如氟 改性氨基硅油等。国产氨基硅油的质量也与进口产 品在稳定性、织物处理效果等方面存在较大差距。