siloxanes ดัดแปลงที่ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับสารกันน้ำเสื้อผ้าเป็นวัสดุพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่ได้รับคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำผ่านการดัดแปลงทางเคมีและใช้กันอย่างแพร่หลายในการกันน้ำกันน้ำกันน้ำ
ประเภท siloxane ที่ได้รับการแก้ไขทั่วไปดังนี้:
1. siloxanes ที่ดัดแปลงอัลคิล
โครงสร้าง: Siloxane Backbone ที่กราฟต์กับกลุ่มอัลคิลยาว (เช่น C8-C18)
คุณสมบัติ: การไฮโดรโฟบิซิตี้ที่เพิ่มขึ้นเหมาะสำหรับความต้องการกันน้ำทั่วไป
ตัวอย่าง: octadecyltrimethoxysiloxane
2. siloxanes ที่ได้รับการดัดแปลงจาก Fluoroalkyl
โครงสร้าง: มีการแนะนำกลุ่มฟลูออไรด์ (เช่น perfluoroalkyl)
Features: Superhydrophobic (contact angle >150 องศา) และเครื่องชุ่มน้ำมัน แต่มีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง
ตัวอย่าง: perfluorooctylethyltrimethoxysilane
3. epoxy/siloxanes ที่ดัดแปลงจากอะมิโน
โครงสร้าง: มีกลุ่มฟังก์ชันอีพ็อกซี่หรืออะมิโน
คุณสมบัติ: ปรับปรุงการยึดเกาะกับเส้นใยและความต้านทานการล้างที่ดีขึ้น
การใช้งาน: ใช้สำหรับการตกแต่งที่ทนทานต่อน้ำที่ทนทาน
4. siloxanes ที่ดัดแปลงโพลีเอทเทอร์
โครงสร้าง: โคพอลิเมอไรเซชันของซิล็อกเซนและ polyether (เช่น PEG/PPG)
คุณสมบัติ: ความสมดุลของน้ำและความไม่ชอบน้ำเหมาะสำหรับผ้าที่ระบายอากาศและกันน้ำได้ (เช่นเสื้อผ้ากลางแจ้ง)
5. siloxanes ปฏิกิริยา (เช่นตัวแทนการเชื่อมต่อไซเลน)
ตัวอย่าง: Vinyltriethoxysilane
ฟังก์ชั่น: ทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกซิลบนพื้นผิวเส้นใยเพื่อสร้างการเคลือบที่ทนทาน
บทความของวันนี้ส่วนใหญ่พูดถึงประเภทที่สี่การวิเคราะห์และการประยุกต์ใช้ siloxane ดัดแปลง (Asso ที่รู้จักกันในชื่อน้ำมันซิลิโคนที่ละลายน้ำได้) ในสารกันน้ำเสื้อผ้า
น้ำมันซิลิโคนที่ละลายน้ำได้เป็นชนิดของซิล็อกเซนที่ได้รับการดัดแปลงแบบ hydrophilically เพื่อให้ละลายได้ในน้ำหรือกระจายอย่างสม่ำเสมอในระยะที่เป็นน้ำ มันผสมผสานความไม่ชอบน้ำเข้ากับการประมวลผลในการตกแต่งเสื้อผ้ากันน้ำ ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์ลักษณะสำคัญวิธีการดัดแปลงและแอปพลิเคชัน:
1. โครงสร้างและหลักการดัดแปลงของของเหลวซิลิโคนที่ละลายน้ำได้
โครงสร้างพื้นฐาน
ห่วงโซ่หลัก: polydimethylsiloxane (PDMS) ให้ความเป็นน้ำขั้นพื้นฐาน
กลุ่ม Hydrophilic: กลุ่มขั้วโลก (เช่นกลุ่ม polyether, carboxyl และกลุ่มกรดซัลโฟนิก) ถูกนำมาใช้ผ่านการปรับเปลี่ยนสารเคมีเพื่อให้เกิดความสามารถในการละลายน้ำ
2. คุณสมบัติการใช้งานในการกันน้ำเสื้อผ้า
ฟังก์ชั่นหลัก
Hydrophobic Finish: กระดูกสันหลังของ Siloxane สร้างฟิล์มที่ไม่ชอบน้ำบนพื้นผิวเส้นใยโดยมีมุมสัมผัส 130 องศา -150 องศา
ความสามารถในการประมวลผล: มันละลายโดยตรงในน้ำไม่ต้องใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการต่าง ๆ เช่นการขยายและการฉีดพ่น
ฟังก์ชั่นการรวมกัน: มันสามารถรวมกับสารเติมแต่งอื่น ๆ (เรซินฟลูออโรคาร์บอน, สารเชื่อมขวาง) เพื่อเพิ่มความทนทานหรือความต้านทานคราบ
3. จุดสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ
3.1 ความสมดุลของไฮโดรฟิลิค-ไฮโดรฟบิก
อัตราส่วน EO/PO: อัตราส่วน EO (เอทิลีนออกไซด์) ที่สูงขึ้นส่งผลให้เกิดความสามารถในการละลายน้ำได้มากขึ้น แต่อาจลดการขับไล่น้ำ (การเชื่อมขวางและการบ่มจำเป็นต้องใช้เพื่อฟื้นฟูการชอบน้ำ)
การควบคุมน้ำหนักโมเลกุล: น้ำหนักโมเลกุลต่ำ (<10,000) allows for easier fiber penetration, while high molecular weight (>50,000) ให้คุณสมบัติการสร้างภาพยนตร์ที่ดีขึ้น
3.2 การปรับปรุงความสามารถในการล้างข้อมูล
เทคโนโลยีการเชื่อมขวาง: ใช้ isocyanates ที่ถูกบล็อกหรือ crosslinkers อีพ็อกซี่ซึ่งเป็นโครงสร้างเครือข่ายหลังจากการบ่มอุณหภูมิสูง
การผสมเรซินฟลูออโรคาร์บอน: เพิ่มความทนทานผ่านการทำงานร่วมกันของฟลูออรีน-ซิลิกอน (เช่นการเกิดโคพอลิเมอไรเซชันด้วยอะคริเลต perfluoroalkyl)
3.3 การปรับปรุงด้านสิ่งแวดล้อม
PFOA/PFOS ปลอด: หลีกเลี่ยงสารเติมแต่งแบบฟลูออไรด์แบบดั้งเดิมและใช้ของเหลวซิลิโคนแบบฟลูออไรด์สั้น ๆ หรือของเหลวซิลิโคนที่ใช้ชีวภาพ
การบ่มอุณหภูมิต่ำ: พัฒนาระบบเชื่อมขวางที่สามารถถ่ายภาพได้หรือเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาเพื่อลดการใช้พลังงาน
น้ำมันซิลิโคนที่ละลายน้ำได้เอาชนะความท้าทายในการประมวลผลของน้ำมันซิลิโคนแบบดั้งเดิมผ่านการดัดแปลงที่ชอบน้ำ แต่คุณสมบัติการกันน้ำของพวกเขาต้องการการเพิ่มประสิทธิภาพผ่านการเชื่อมโยงข้ามหรือการประนอม การพัฒนาในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมความทนทานและการบูรณาการมัลติฟังก์ชั่น หากคุณต้องการคำแนะนำการกำหนดสำหรับกระบวนการเฉพาะ (เช่นการตกแต่งสเปรย์หรือการทำให้ชุ่ม) เรายินดีต้อนรับการอภิปรายเพิ่มเติม
