Zmodyfikowane siloksany stosowane jako surowce do odzieży wodoodpornościowe są rodzajem materiału polimerowego, który otrzymuje właściwości hydrofobowe poprzez modyfikację chemiczną i są szeroko stosowane w wodoodpornym, odpornym na olejem i przeciwdziałaniu wykończeniu tekstyliów.
Wspólne zmodyfikowane typy siloksanu jak poniżej:
1. Siloksany zmodyfikowane alkilo
Struktura: Siloksan szkieletowa szczepiona z długim łańcuchem grup alkilowych (np. C8-C18).
Cechy: Zwiększona hydrofobowość, odpowiednia do ogólnych potrzeb wodoodpornych.
Przykład: Oktadecylotrimetoksysiloksan.
2. Siloksany zmodyfikowane fluoroalkilo
Struktura: Wprowadzono grupy fluorowane (np. Perfluoroalkil).
Features: Superhydrophobic (contact angle >150 stopni) i powtarzający się olej, ale stosunkowo wysoki koszt.
Przykład: Perfluorooctyletylotrimetoksysilan.
3. Siloksany zmodyfikowane epoksydą/amino
Struktura: zawiera grupy funkcjonalne epoksydowe lub aminowe.
Cechy: Ulepszona przyczepność do włókien i lepsza odporność na pranie.
Zastosowania: Używany do trwałych wykończeń wodociągowych.
4. Siloksany zmodyfikowane polieterami
Struktura: Kopolimeryzacja siloksanu i poloksanu (np. PEG/PPG).
Cechy: Zrównoważona hydrofilowość i hydrofobowość, odpowiednie do tkanin oddychających i wodoodpornych (np. Obrania zewnętrzne).
5. Reaktywne siloksany (takie jak silane środki sprzęgające)
Przykład: Winylotrietoksysilan.
Funkcja: reaguje z grupami hydroksylowymi na powierzchni włókien, tworząc trwałą powłokę.
Dzisiejszy artykuł mówi głównie o czwartym typie, analizie i zastosowaniu zmodyfikowanego siloksanu (nazywanego rozpuszczalnym w wodzie oleju silikonowym) w wodoodpornych środkach odzieżowych.
Rozpuszczalny w wodzie olej silikonowy jest rodzajem siloksanu, który został hydrofilowo zmodyfikowany, aby był rozpuszczalny w wodzie lub równomiernie rozproszony w fazie wodnej. Łączy hydrofobowość z łatwością przetwarzania w wykończeniu wodoodpornej odzieży. Poniżej znajduje się analiza jej kluczowych cech, metod modyfikacji i zastosowań:
1. Zasady struktury i modyfikacji rozpuszczalnych w wodzie płynów silikonowych
Podstawowa struktura
Główny łańcuch: polidimetylosiloksan (PDMS) zapewnia podstawową hydrofobowość.
Grupa hydrofilowa: grupy polarne (takie jak polieter, karboksyl i grupy kwasu sulfonowego) są wprowadzane poprzez modyfikację chemiczną w celu nadania rozpuszczalności w wodzie.
2. Charakterystyka zastosowania w wodoodporności odzieży
Funkcja podstawowa
Wykończenie hydrofobowe: kręgosłup siloksanu tworzy hydrofobową warstwę na powierzchni włókien o kącie styku 130 stopni -150 stopni.
Factional możliwość: rozpuszcza się bezpośrednio w wodzie, nie wymagając żadnych rozpuszczalników organicznych, dzięki czemu nadaje się do procesów takich jak wyściółka i opryskiwanie.
Funkcja kombinacji: Można ją połączyć z innymi dodatkami (żywice fluorowęglowe, środki sieciujące) w celu zwiększenia trwałości lub odporności na plamę.
3. Kluczowe punkty do optymalizacji wydajności
3.1 Bilans hydrofilowy-hydrofobowy
Stosunek EO/PO: Wyższy stosunek EO (tlenek etylenu) powoduje większą rozpuszczalność w wodzie, ale może zmniejszyć odporność wodną (sieciowanie i utwardzanie są wymagane do przywrócenia hydrofobowości).
Kontrola masy cząsteczkowej: niska masa cząsteczkowa (<10,000) allows for easier fiber penetration, while high molecular weight (>50 000) zapewnia lepsze właściwości tworzenia filmów.
3.2 Poprawa możliwości mycia
Technologia sieciowania: Zastosuj zablokowane izocyjaniany lub sieciowniki epoksydowe, które tworzą strukturę sieci po utwardzaniu w wysokiej temperaturze.
Zmieszczenie żywicy fluorowęglowej: zwiększanie trwałości poprzez synergię fluor-silikonową (np. Kopolimeryzacja za pomocą akrylatów perfluoroalkilowych).
3.3 Ulepszenie środowiska
PFOA/PFOS bezbłędnie: Unikaj tradycyjnych fluorowanych dodatków i wykorzystuj krótko łańcuchowe zmodyfikowane płyny silikonowe lub bio płynów silikonowych.
Utwardzanie o niskiej temperaturze: opracuj fotosytujące lub katalizowane enzymem systemy sieciowania w celu zmniejszenia zużycia energii.
Rozpuszczalne w wodzie oleje silikonowe pokonują wyzwania przetwarzania tradycyjnych olejków silikonowych poprzez modyfikację hydrofilową, ale ich właściwości wodoodporne wymagają optymalizacji poprzez sieciowanie lub mieszanie. Przyszły rozwój będzie koncentrował się na przyjazności dla środowiska, trwałości i integracji wielofunkcyjnej. Jeśli potrzebujesz zaleceń dotyczących sformułowania dla określonych procesów (takich jak wykończenie w sprayu lub impregnacja), z zadowoleniem przyjmujemy dalsze dyskusje.
