端环氧改性有机硅的制备及其在真丝织物上的抗皱整理应用

摘要

为降低抗皱整理真丝织物强力损伤，本文首先合成环氧基封端型聚硅氧烷抗皱整理剂，并应用于真丝织物的抗皱整理。经其整理后的真丝织物具有良好的湿态抗皱性能以及较高的断裂强力保留率。但是，环氧基封端型聚硅氧烷属疏水性物质，配制整理液时需要加大量乳化剂乳化，且整理时存在整理剂用量大，整理织物亲水性下降等问题；为降低整理剂用量，且整理不影响织物亲水性，本文又合成了具有表面活性的环氧基封端型聚醚聚硅氧烷，将其应用于真丝织物抗皱整理，整理剂可自乳化，且能够通过表面活性作用于表面富集而吸附于纤维上，提高整理时整理剂用量有效性。经其整理后的织物在获得良好的干态抗皱性能的同时亲水，能够较好地保留真丝织物吸湿、吸水舒适性，但湿弹不够理想；为进一步提高真丝织物的干、湿态抗皱性能，本文在上述研究的基础上，将疏水性的环氧基封端型聚硅氧烷整理剂与亲水性的环氧基封端型聚醚聚硅氧烷整理剂加以复配，并应用于真丝织物抗皱整理。具体研究内容及其结果如下：
　　第一部分：环氧基封端型聚硅氧烷的合成及其应用研究。以端含氢硅油和烯丙基缩水甘油醚为原料，通过硅氢加成反应，合成环氧基封端型聚硅氧烷，采用 FT-IR、1H-NMR和GPC对其进行结构表征。研究了合成工艺条件对双键转化率的影响，优化了合成工艺条件，并验证其适用性。合成工艺优化条件为：催化剂用量60 ppm，反应温度为85℃，反应时间为3 h。该合成工艺具有良好的适用性，反应的双键转化率均可达到87％以上，且FT-IR、1H-NMR和GPC证实了产物为环氧基封端型聚硅氧烷。将其应用于真丝织物抗皱整理，研究了抗皱整理剂乳液粒径和聚硅氧烷链段的摩尔质量对整理真丝织物性能的影响，结果表明乳液粒径小，整理织物折皱回复角大；随着聚硅氧烷链段相对分子质量的增加，整理织物的折皱回复角先增后减，当聚硅氧烷链段的摩尔质量为1200 g/mol时，干、湿折皱回复角最大。通过单因素试验研究抗皱整理工艺条件对真丝织物抗皱整理效果的影响，其整理工艺优化条件为：整理剂乳液用量为60 g/L，催化剂Na2S2O3用量为4 g/L，焙烘温度为130℃，整理时间为5 min。在此工艺条件下整理的真丝织物具有良好的干、湿态（尤其湿态）抗皱性能和耐洗性。与其他真丝常用抗皱整理剂相比，用环氧基封端型聚硅氧烷整理的真丝织物具有较高的强力保留率，且不泛黄，不失为一种良好的抗皱整理剂。
　　第二部分：环氧基封端型聚醚聚硅氧烷的合成及其应用研究。采用端含氢硅油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚为原料，通过硅氢加成反应，合成环氧基封端型聚醚聚硅氧烷，采用FT-IR、1H-NMR和GPC对其进行结构表征。研究了合成工艺条件对双键转化率的影响，优化了合成工艺条件，并验证其适用性。合成工艺优化条件为：催化剂用量为40 ppm，反应温度为75℃，反应时间为3.5 h，溶剂用量为30％。该合成工艺具有较好的适用性，反应的双键转化率均可达到82％以上，且FT-IR、1H-NMR和GPC证实了产物为环氧基封端型聚醚聚硅氧烷。将其应用于真丝织物抗皱整理，研究了聚硅氧烷链摩尔质量对整理剂表面活性及整理织物抗皱性能的影响。结果表明：整理剂具有表面活性功能，且随着聚硅氧烷链长的增加，整理剂的表面饱和吸附量逐渐下降，当抗皱整理剂中聚硅氧烷链段的摩尔质量为726 g/mol时，整理织物的干、湿折皱回复角最大。通过单因素试验研究抗皱整理工艺条件对真丝织物抗皱整理效果的影响，其整理工艺优化条件为：抗皱整理剂用量为5 g/L，催化剂Na2S2O3用量为1 g/L，焙烘温度为140℃，整理时间为5 min。在此工艺条件下整理的真丝织物具有良好的干、湿态（尤其干态）抗皱性能且不泛黄，织物耐洗性能一般。与疏水性的环氧基封端型聚硅氧烷整理剂相比，整理剂的用量少，整理织物具有更好的干态抗皱性能，且整理织物亲水性好。
　　第三部分：端环氧改性有机硅整理剂的复配及其对真丝织物的抗皱整理应用。在亲水性环氧基封端型聚醚聚硅氧烷整理剂(DEPEO-Si)对真丝织物抗皱整理研究的基础上，为改善其湿态折皱回复性及耐洗性，本文将环氧基封端型聚醚聚硅氧烷与环氧基封端型聚硅氧烷(DEP-Si)进行复配，研究其复配比对整理织物折皱回复性能的影响。结果表明当整理剂用量质量比(DEPEO-Si):(DEP-Si)=1:2时，整理织物的抗皱性能最佳。通过对整理后真丝织物的折皱回复角、断裂强力保留率的综合分析比较，确定了最佳的整理工艺条件：催化剂Na2S2O3用量2 g/L，焙烘温度140℃，整理时间5 min。在此工艺条件下整理的真丝织物同时具有良好的干、湿态抗皱性能以及较高的强力保留率，且不泛黄。与单元型亲水性环氧基封端型聚醚聚硅氧烷整理剂相比，复配型整理剂整理后真丝织物的湿态折皱回复角提高了20°，且耐洗性也得到明显改善。
　　综上所述，自制疏水性的环氧基封端型聚硅氧烷整理剂整理后的真丝织物具有良好的湿态折皱回复角和耐洗性，同时具有较高的断裂强力保留率，但整理织物亲水性下降，且整理剂用量大；而利用自制亲水性的环氧基封端型聚醚聚硅氧烷整理剂整理后的真丝织物不仅干态折皱回复角提高显著，而且整理织物亲水性好，整理剂用量少。但整理后的织物存在湿态折皱回复角提高不明显且其耐洗性欠佳的问题；将以上两种整理剂进行复配，经其整理后的真丝织物兼具了两种整理剂各自整理的优点，进一步提高了真丝织物的综合抗皱性能。因此，亲水、疏水复合型的端环氧改性有机硅整理剂是一种较为理想的的真丝织物抗皱整理剂，具有良好的发展前景。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 前言

1.1引言

1.2真丝织物抗皱整理概况

1.3环氧改性有机硅的研究现状

1.3本课题的研究意义、内容与创新点

参考文献

第二章 环氧基封端型聚硅氧烷的合成及其应用研究

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4本章小结

参考文献

第三章 环氧基封端型聚醚聚硅氧烷的合成及其应用研究

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小结

参考文献

第四章 端环氧改性有机硅整理剂的复配及其对真丝织物抗皱整理应用

4.1引言

4.2实验部分

4.3 结果与讨论

4.4本章小结

参考文献

第五章 结论

致谢