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氨基改性硅油柔软剂的表面张力、透水率、分层测试(二)

来源:日用化学工业 浏览 11 次 发布时间:2025-01-08

氨基改性硅油在未经乳化处理之前,通常为一种油状或半固态的物质,不易与水相混合。而氨基改性硅油柔软剂需要在水中分散均匀,才能被纺织物充分吸收和利用,发挥柔软、抗静电等作用。因此,上述步骤下制得的氨基改性硅油还需要进一步的乳化处理,才能形成氨基改性硅油柔软剂,否则不能发挥柔软剂的作用,反而还会损伤纺织物。室温下,将乳化剂、氨基改性硅油、醋酸与水按照一定的比例混合,然后200 r/min搅拌5 min,即可制成氨基改性硅油柔软剂。乳化方案中各物质比例见表1。

表1乳化方案中各物质的含量


通过乳化处理将氨基改性硅油分散到水相中,形成了乳化体。由于乳化体中的油滴非常小且分散均匀,乳化体呈现出透明或微黄色的外观。最终制得的氨基改性硅油柔软剂为无色或微黄色透明液体,如图2所示。

图2氨基改性硅油柔软剂示意图


1.2.2氨基改性硅油柔软剂的黏度、氨值、HLB值测定


对氨基改性硅油柔软剂的黏度、氨值、HLB值进行检验,并对照行业标准HG/T 2554—1993《柔软剂SG》,以保证制得的氨基改性硅油柔软剂可以用于后续稀释稳定性测试。其中氨值、HLB值按照下式(1)和(2)计算。

A=B(V1−V2)n(1)


式中,A代表氨值;B代表盐酸实际浓度;n代表氨基改性硅油柔软剂质量;V1、V2代表实际和空白对照试验消耗的盐酸平均体积。


HLB=7+∑i=1mCi−0.475M(2)


式中,Ci代表第i个亲水基团的值;M代表分子中亲脂性基团的数量;m代表分子中的亲水基团的数量。


氨基改性硅油柔软剂表征测试结果见表2。由表2可知,氨基改性硅油柔软剂的黏度、氨值、HLB值均合格。

表2氨基改性硅油柔软剂表征测试结果


1.2.3性能测试


氨基改性硅油柔软剂并不是直接使用的,需进行稀释才能加入纺织物中,因此要求稀释后所形成的溶液在一定时间(长达数小时)内性能仍能保持住,即为稀释稳定性。稀释倍数分别设置为5倍、10倍、15倍和20倍。


1)分层测试


在某种工况下,测试氨基改性硅油柔软剂是否出现水油分离情况是稀释稳定性最直观的体现,示例如图3所示。

图3分层示例


氨基改性硅油柔软剂根据纺织物处理需要的不同,接触到酸碱度、温度等条件都不同,而无论是什么样的条件,都要求氨基改性硅油柔软剂具有极强的稳定性,不能出现水油分离现象。测试项目如表3所示。

表3分层测试


为了获得更直观的数据,当出现分层时,计算上层溶液与下层溶液之间比例系数,计算公式如下:

K=V上/V下(3)


式中,K代表比例系数;V上代表上层溶液质量;V下代表下层溶液质量,当分层比例小于0~0.1时,认为稳定性较好,分层比例等于0时,稳定性最好;分层比例大于0.1则稳定性差。


2)表面张力测试


表面张力是否稳定关系到氨基改性硅油柔软剂是否能够有效附着到纺织物上,改善纺织物性能。当氨基改性硅油柔软剂稀释后,其黏度会在一定程度上降低,这是不可避免的。针对这种情况,保持柔软剂的表面张力性能稳定性至关重要。表面张力计算公式如下:


G=Δg/2(E1+E2)(4)


式中,G代表表面张力;∆g代表拉力差;E1、E2代表铂金片的宽度和厚度。


具体测试过程如下:1)将铂金片放入稀释后的氨基改性硅油柔软剂中;2)以一定的力度向上拉铂金片,测量拉动铂金片的力度;3)计量液膜被拉断前后的压力差∆g;4)按照公式(4)计算表面张力。