Rõivaste veekindlate ainete toorainena kasutatavad modifitseeritud siloksaanid on teatud tüüpi polümeermaterjalid, mille keemilise modifikatsiooni kaudu manustatakse hüdrofoobsed omadused ja mida kasutatakse laialdaselt tekstiilide veekindla, õlitundliku ja sulandumisvastase viimistlusega.
Tavalised modifitseeritud siloksaani tüübid nagu allpool:
1. alküülmodifitseeritud siloksaanid
Struktuur: pika ahelaga alküülrühmadega poogitud siloksaani selgroog (nt C8-C18).
Omadused: täiustatud hüdrofoobsus, mis sobib üldiste veekindluse vajaduste jaoks.
Näide: oktadetsüültimetoksüsiloksaan.
2. fluoroalküül-modifitseeritud siloksaanid
Tutvustatakse fluoritud rühmi (nt perfluoroalküül).
Features: Superhydrophobic (contact angle >150 kraadi) ja naftahülpellentne, kuid suhteliselt kõrged kulud.
Näide: perfluoroctylethyltrimetoksüsilaani.
3. epoksü/aminomodifitseeritud siloksaanid
Struktuur: sisaldab epoksü- või aminofunktsionaalrühmi.
Omadused: kiudude täiustatud adhesioon ja paremad pesemiskindlus.
Rakendused: kasutatud vastupidava veega hüppelistele viimistluseks.
4. polüeetri modifitseeritud siloksaanid
Struktuur: siloksaani ja polüetri kopolümerisatsioon (nt PEG/PPG).
Omadused: Tasakaalustatud hüdrofiilsus ja hüdrofoobsus, mis sobib hingavate ja veekindlate kangaste jaoks (nt välistingimustes rõivad).
5. reaktiivsed siloksaanid (näiteks silaani sidujad)
Näide: vinüültrietoksüsilaan.
Funktsioon: reageerib kiu pinna hüdroksüülrühmadega, moodustades vastupidava katte.
Tänane artikkel räägib peamiselt neljandast tüübist, modifitseeritud siloksaani (ASTO nimega vees lahustuva silikoonõli) analüüsist ja kasutamisest rõivaste veekindlates ainetes.
Vees lahustuv silikoonõli on teatud tüüpi siloksaani, mida on hüdrofiililiselt modifitseeritud, et see oleks vees lahustuvaks või vesiarvestuses ühtlaselt hajutatud. See ühendab hüdrofoobsuse hõlpsalt veekindla rõivaste viimistlemisel. Järgnev on selle peamiste omaduste, muutmismeetodite ja rakenduste analüüs:
1. Vees lahustuvate silikoonvedelike struktuur ja modifitseerimise põhimõtted
Põhistruktuur
Põhiahel: Polüdimetüülsiloksaan (PDMS) annab põhilise hüdrofoobsuse.
Hüdrofiilne rühm: polaarrühmad (näiteks polüeeter, karboksüül- ja sulfoonhappe rühmad) tutvustatakse keemilise modifikatsiooni kaudu, et anda vee lahustuvus.
2. Rakendusomadused rõivastes veekindlus
Põhifunktsioon
Hüdrofoobne viimistlus: siloksaani selgroog moodustab kiu pinnale hüdrofoobse kile, mille kontaktnurk on 130 kraadi -150 kraadi.
Töötletavus: see lahustub otse vees, nõudes orgaanilisi lahusteid, muutes selle sobivaks sellisteks protsessideks nagu polsterdamine ja pihustamine.
Kombinatsioonfunktsioon: seda saab kombineerida teiste lisanditega (fluorosüsinikuvaigud, ristsiduvad ained), et suurendada vastupidavust või plekikindlust.
3. jõudluse optimeerimise võtmepunktid
3.1 Hüdrofiilne hüdrofoobne tasakaal
EO/PO suhe: kõrgem EO (etüleenoksiid) suhe põhjustab vee suurema lahustuvuse, kuid võib vähendada veetõrje (hüdrofoobsuse taastamiseks on vaja ristsidumist ja kõvenemist).
Molekulmassi kontroll: madal molekulmass (<10,000) allows for easier fiber penetration, while high molecular weight (>50 000) pakub paremaid filmide moodustavaid omadusi.
3.2 pestavuse parandamine
Ristsidemetehnoloogia: kasutage blokeeritud isotsüanaate või epoksü ristlõikeid, mis moodustavad võrgustruktuuri pärast kõrgtemperatuuri kõvenemist.
Fluorosüsiniku vaiguühendus: suurendab vastupidavust fluori-siliconi sünergia kaudu (nt kopolümerisatsioon perfluoroalküülakrülaatidega).
3.3 Keskkonna parandamine
PFOA/PFOS-vaba: vältige traditsioonilisi fluoritud lisaaineid ja kasutage lühikese ahelaga fluoritud modifitseeritud silikoonvedelikke või biopõhiseid silikoonvedelikke.
Madala temperatuuriga kõvendamine: arendage energiatarbimise vähendamiseks välja fotot tekitavad või ensüümiga katalüüsitud ristsidumissüsteemid.
Vees lahustuvad silikoonõlid ületavad hüdrofiilse modifikatsiooni kaudu traditsiooniliste silikoonõlide töötlemisprobleemid, kuid nende veekindluse omadused vajavad ristsidumise või liitmise kaudu optimeerimist. Edasine areng keskendub keskkonnasõbralikkusele, vastupidavusele ja multifunktsionaalsele integratsioonile. Kui vajate konkreetsete protsesside (näiteks pihusti viimistluse või immutamist) koostamissoovitusi, tervitame täiendavaid arutelusid.
