目前國內外正在研究開發的改性有機矽柔軟劑新產品一般分為三類:反應型,包括氨基、環氧基、羧基和丙烯酰氧基等改性;非反應型,主要為單純的聚醚改性,也有以長鏈烴基、芳基及有機氟基團改性的,由於不含活性功能性基團,在整理過程中不發生化學作用,但可通過物理吸附或形成氫鍵等方式達到特定的整理效果;混合型,主要為親水性有機矽柔軟劑,如聚醚-環氧基改性和聚醚-氨基改性,由於同時兼有兩種或以上的活性基團,對織物整理後可達到多種整理效果,避免了前麵兩類改性有機矽柔軟劑整理風格單一的缺點,從而具有廣泛應用的市場價值,成為人們競相研發的熱點。

目前在紡織上應用較多仍然是單官能團改性矽油,簡單介紹如下:

(1)環氧改性矽油

這類改性矽油的分子結構中存在環氧基,由於其反應活性高,能與纖維表麵的羥基、氨基或羧基等反應,同時其本身可自交聯成膜,從而賦予纖維織物耐久的平滑性、柔軟性、回彈性及豐滿感等,並能明顯地提高織物的防皺性,且經其整理的織物高溫不泛黃,呈現膨鬆柔軟手感,常用於白色或淺色織物的柔軟整理。它雖然具有較好的平滑性、白度和耐久性,但吸濕性差,因此,可對環氧基進行改性,接枝上親水基團,如HNR1、
Na HSO3、RCOOH、—OH等,提高環氧基改性聚矽氧烷整理織物的親水性。

合成環氧改性聚矽氧烷按反應類型主要有二種方法:

一是含氫矽油與端烯基環氧化合物等的矽氫化加成反應,此法簡便、直接,是製備環氧矽油最常用的方法,但在反應時須控製反應溫度和添加低級醇以防止反應單體中的環氧基開環。采用低含氫矽油與烯丙基縮水甘油醚在鉑催化劑作用下進行矽氫加成反應製備環氧改性矽油。在氯鉑酸催化下,通過低含氫矽油與不飽和縮水甘油醚、烯丙基聚醚的矽氫加成反應,製得環氧改性水溶性矽油;在合成過程中采用甲苯作溶劑、正丙醇作封閉劑,可避免在中和反應後發生交聯,有利於保證產品的穩定性。二是八甲基環四矽氧烷(D4)與含環氧基取代的環四矽氧烷或含環氧基的低聚矽氧烷等的聚合反應。

(2)聚醚改性矽油

此類改性聚矽氧烷即在側鏈上引入水溶性的不飽和聚醚,可明顯改善聚矽氧烷疏水性的缺點。經其整理後的織物具有良好的親水性、防沾汙和抗靜電性,但柔軟性、耐洗性較差。控製聚醚大分子鏈中EO和PO含量的比例和位置,產品可以獲得不同的應用性能。由於聚醚改性矽油水溶性好,能與其它整理劑有很好的配伍性,應用時可與染色同浴。目前聚醚改性矽油的合成主要有兩種方法,一種是縮合法製Si-O-C型聚醚矽油,它是
由含羥基的聚醚或聚醚酯與含Si OR,Si H,Si NH2的聚矽氧烷在堿金屬或酸做催化劑的條件下通過縮合反應製得,此反應條件溫和,易發生,但製得的Si-O-C型聚醚矽油易水解,化學穩定性較差,在中性水溶液中,也有變質的趨勢;另一種是氫矽加成法製Si-C型聚醚矽油,主要是用含氫矽油與不飽和聚醚進行矽氫加成反應,這類反應是有機矽化學中應用最廣,研究最多的反應之一。

(3)氨基改性矽油

此類改性矽油是側鏈或端基帶有氨基的聚矽氧烷,氨基可為伯氨、仲氨、叔氨或銨鹽,也可為芳香族氨,由於氨基的極性,可以與纖維的羥基、羧基等相互作用,產生非常牢固的取向性和吸附性,因此極大限度地改善了聚矽氧烷在纖維上的定向排列,從而使織物手感超級柔軟、滑爽、豐滿,是有機矽柔軟劑中柔軟性能最好的一類整理劑,研究發現矽烷偶聯劑的加入還能提高柔軟劑的耐久性,經處理的織物抗折皺回複性優良。

經氨基矽油整理,織物呈現出明顯的疏水性,在長期受熱或紫外線的影響下易泛黃,不宜用於淺色織物的柔軟整理。目前商品化的氨基矽油柔軟劑中,90%以上是N-β-氨乙基-γ-氨丙基改性聚矽氧烷,其泛黃現象嚴重,主要是仲胺基氧化物的協同效應加速伯氨基的氧化反應,使織物泛黃。減少或抑製黃變的方法有降低氨值法、環氧化改性、酰化改性、季銨化改性和加入抗氧化劑等。另外,對於改善氨基矽油的親水性主要是利
用氨基與含有反應性基團(例如烯丙基、環氧基和異氰酸酯基等)的聚醚反應從而引入親水性聚醚基團。

合成氨基矽油主要為催化平衡法和矽氫加成法,D4在堿性條件下開環聚合與矽烷偶聯劑共聚改性製備,或通過含氫矽油與烯胺等的矽氫化反應製備,另外也有利用環氧矽油與氨(胺)的開環反應製備。