② חומר גימור רך של פולידימתיל סילוקסאן שעבר שינוי אמינו

פולידימתילסילוקסן שעבר שינוי אמינו (בקיצור שמן סיליקון אמינו) ממלא תפקיד חשוב בחומרי גימור רכים לטקסטיל. ביניהם, יותר מ-90% מחומרי הגימור לריכוך שמן סיליקון אמינו משתמשים בקופולימרים של N-β-אמינואתיל-γ-אמינופרופילמתילסילוקסן ודימתילסילוקסן כמרכיבים פעילים. מבנה מולקולרי מיוחד זה מאפשר לשמן סיליקון אמינו לקיים אינטראקציה עם קבוצות פונקציונליות כמו קבוצות הידרוקסיל וקרבוקסיל על פני הסיבים, ובכך מכוון את עמוד השדרה של הסילוקסן להידבק לפני הסיבים, להפחית משמעותית את מקדם החיכוך בין הסיבים ולהעניק לבד רכות וחלקות מצוינות.

1. למבנה המולקולרי ולהשפעת הריכוך של שמן סיליקון אמינו יש השפעה משמעותית על אפקט הריכוך שלו. באופן כללי, כאשר ערך האמוניה נמוך, על מנת להשיג גמישות טובה, יש צורך להגדיל את הצמיגות של שמן סיליקון אמינו בצורה מתאימה. בינתיים, מגוון ודרגת הבד הם גם גורמים חשובים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת פרמטרים לשמן סיליקון אמינו. בנוסף, תהליך הכנת הקרם ישפיע גם על אפקט הריכוך והיציבות בתהליך הגימור. לכן, לאחר בחירת המגוון המתאים של שמן סיליקון אמינו, יש צורך לפתח תהליך ניסוח סביר לחומר הגימור כדי להבטיח ייצור של חומרי גימור רכים של שמן סיליקון אמינו המתאימים לבדים שונים.

2. חומר ריכוך שמן סיליקון אמינו המכיל קבוצת N-β-אמינואתיל-γ-אמינופרופיל. על מנת לשפר את פיזור האמולסיה של שמן סיליקון אמינו, ניתן לנטרל את חומצת האמינו במולקולה שלה כדי להכין קרם מיקרו שקוף עם גודל חלקיקים קטן מ-50 ננומטר. לקרם מיקרו זה יש יציבות גבוהה בפני לחץ מכני ותרמי, והוא יכול למנוע דה-אמולסיה והלבנת שמן במהלך גימור הבד.

3. בחירת החומר הפעיל שטח חשובה מאוד בהכנת קרם מיקרו שמן סיליקון אמינו.

ניתן להשתמש בחומרים פעילי שטח לא יוניים, קטיוניים או זוויטריוניים, אך בהתחשב ביציבות התאימות עם תוספים יוניים אחרים, בדרך כלל עדיפים חומרים פעילי שטח לא יוניים או זוויטריוניים. ניתן להשתמש בחומרים פעילי שטח לא יוניים כגון פוליאוקסיאתילן אלקיל אלדהידים, פוליאוקסיאתילן אלקיל איזומריים אתרים וכו' בשילוב עם שני חומרים פעילי שטח או יותר בעלי ערכי HLB שונים, ויש לשלוט בערך ה-HLB לאחר הערבוב בטווח של 1215. המינון המתאים של חומר פעיל שטח הוא 3070 חלקים. אם הוא נמוך מדי, הוא לא ייווצר מיקרואמולסיה עם גודל חלקיקים קטן מ-100 ננומטר. אם הוא גבוה מדי, הוא יישאר בסיבים ויפגע בביצועי שמן הסיליקון האמינו.

ניתן להשתמש בחומצות קרבוקסיליות אורגניות כגון חומצה פורמית וחומצה אצטית לנטרול חומצות אמינו, כמו גם בחומצות המכילות אמינו כגון חומצה גלוטמית. במהלך תהליך האמולסיה, ניתן להשתמש במיקסרים הומוגניים במהירות גבוהה ובמכשירי אמולסיה אחרים כדי להוסיף חומצה לאחר האמולסיה או יחד עם מים. לחלופין, ניתן לערבב שמן סיליקון אמינו באופן שווה עם חומרים פעילי שטח לפני הוספת מים וחומצה. ניתן לשפר עוד יותר את יציבות התחליב על ידי טיפול בטמפרטורה של 6080 מעלות צלזיוס למשך 320 שעות.

4. דוגמה לתהליך הכנה לחומר גימור

(1) מרכך שמן סיליקון אמינו שהוכן עם חומרים פעילי שטח לא יוניים מוסיף לכוס של 2 ליטר עם כמות מסוימת של שמן סיליקון, אתר פוליאוקסית-אתילן לאוריק ומים. לאחר ערבוב עם מערבל הומוגני, מוסיפים חומצה פורמית לנטרול. לאחר מכן מעבירים את התערובת לבקבוק, וטפלים בה עם מערבל תרחיף בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס למשך זמן מסוים כדי לקבל מיקרו-אמולסיה שקופה כחולה-לבנה. למרכך המיקרו-קרם יציבות אחסון טובה מאוד, אין פירוק אמולסיה לאחר שנה בטמפרטורת החדר, ויציבות דילול ויציבות מכנית טובות. בנוסף, הוספת תרכובות אתר אלכוהול בינאריות כגון אתילן גליקול מונומתיל אתר יכולה לשפר עוד יותר את היציבות התרמית, יציבות הדילול והשקיפות של המיקרו-קרם.

(2) מרכך שמן סיליקון אמינו שהוכן עם חומר פעיל שטח זוויטריוני למרכך המיקרו-תחליב שמן סיליקון אמינו שהוכן עם חומר פעיל שטח זוויטריוני מאפיינים של תהליך הכנה פשוט, חזרתיות טובה וכמות נמוכה של חומר פעיל שטח. המיקרו-אמולסיה המוכנה יציבה מאוד בכוח גזירה, ואינה מזהמת את הבד עקב דה-אמולסיפיקציה בתהליך הגימור של הבד, ובעלת רכות וחלקות טובות. בעת ההכנה, יש לערבב תחילה שמן סיליקון אמינו, חומר פעיל שטח זוויטריוני, אלכוהול וכמות קטנה של מים ליצירת תרכיז, לאחר מכן לערבב ולדלל במים.

יש לכם שאלות נוספות לגבי מרככי סיליקון? בואו נחקור יחד עוד ידע מדעי פופולרי מעניין.