有机硅柔软剂的发展与展望

有机硅柔软剂的发展与展望

柔软剂是能增加纤维材料柔软性的物质。性能优良的柔软剂还可使纤维获得特殊的手感，赋予产品不同的整理风格，提高质量档次与附加值，增加服装穿着舒适性。

工业上使用的柔软剂按其主要有效成分可分为油脂型、表面活性剂型、反应型与聚合物型四大类。早期使用的柔软剂主要为前3类，进入70年代后聚合物柔软剂的发展与使用很快引起了人们的重视，并成为柔软整理的主流。在聚合物型柔软剂系列中，有机硅柔软剂(主要成分为聚有机硅氧烷)的性能最好、产量最大。据统计[1]，全球目前用于纺织后整理助剂的硅氧烷约15万吨，其中柔软剂占70%～80%。

1有机硅柔软剂的结构与性能特点

1.1 结构特点

从结构上看，聚有机硅氧烷具有下列特点：

(1)主链Si—O—Si键为无机结构，侧链为有机基团，因而是一类典型的半无机、半有机高分子。

(2)主链上Si—O—Si键的键角(∠SiOSi)为130°～145°，Si—O键的键长为0.163nm～0.164nm，键能为367.8kJ/mol。和同族碳氧化合物相比(键角∠COC 108°，C—O键长0.142nm，键能357.4kJ/mol)，聚硅氧烷主链具有大键角，长键长，高键能的特点。

(3)侧链C—Si—O的键角为160°，C—Si键长为0.188nm，因此侧链甲基绕Si—O键旋转所需的活化能低，只有8kJ/mol。

(4)聚硅氧烷主链Si—O键间偶极与偶极的相互作用、侧链Si—CH3间的相互作用使聚有机硅氧烷分子只能甲基朝外、硅氧键向内以某种α螺旋结构存在。这种独特的结构导致聚硅氧烷链与链之间的相互作用力小，摩尔体积大，表面张力低。

(5)侧基为Si—H键、Si—OR或Si—OH基的聚硅氧烷均有反应性。

1.2 性能特点

聚有机硅氧烷分子具有下列特性：

(1)良好的电绝缘性、阻燃性、耐候性；

(2)理想的生理与化学惰性、无毒害、不污染生态环境；

(3)玻璃化温度低、耐高低温性能好、粘温流变性小；

(4)低表面张力引起的易铺展成膜性、消泡性、疏水性与润滑性。

另外，聚二甲基硅氧烷的部分甲基被其它有机基团如聚醚基、环氧基、醇羟基、巯基、羧基、磷酸酯基、氨基或氟烃基取代形成的改性硅油，除有上述通性外，还具有这些有机基团所赋予的附加性能。

所以，聚有机硅氧烷乳液用于织物的浸轧整理，不仅能有效隔离纤维，避免纤维与纤维直接接触，而且能使纤维表面的摩擦系数降低，使纤维易于相对滑动表现出柔软性。聚有机硅氧烷乳液整理的织物具有如下优点：

(1)舒适的手感，理想的柔、滑、弹、挺性能；优良的抗皱性、悬垂性；

(2)一定的抗水性，良好的透气性；

(3)织物的抗摩性、抗撕裂强度增加，可缝纫性增强；

(4)混纺/化纤织物有仿棉、仿麻、仿毛或仿丝绸效应；

(5)使棉、麻、毛、丝绸等织物的尺寸稳定，防缩性提高。