聚硅氧烷主链是一种易扰曲的螺旋形直链结构,在主链上的每一个硅原子上有 2 个甲基,这 2 个甲基处在垂直于 2 个相近的氧原子连接线的平面上,而每个甲基的三个氢原子就像向外撑开的雨伞,完全屏蔽了氧原子,阻止了氧原子和水分子中的氢原子形成氢键,这种结构使得整理织物呈现出强烈的疏水性,当用在柔软剂时,其疏水性就成为了必须克服的问题。从改善亲水性的发展历程看,其主要的几种改性方法如下:
(1)聚醚改性硅油
在聚硅氧烷主链上引入了亲水性的聚醚链段,能明显改善聚硅氧烷的疏水性。
(2)聚醚-环氧基改性硅油及其氨基再改性
聚醚-环氧基改性硅油的主要合成方法是利用含氢硅油与烯丙基聚醚和带环氧基的烯丙基醚通过硅氢加成反应制备出侧链含有环氧基和聚醚的改性硅油,由于在侧链中含有反应活性的环氧基可以与纤维表面的羟基、氨基或羧基等反应,同时其本身可自交联成膜,从而赋予织物耐久的平滑性、柔软性、抗皱性及丰满感等。随着人们对于氨基硅油膜形貌的研究,发现氨基能更好的与织物结合赋予织物柔软的手感。通过侧链含氢
硅油与α-烯基环氧化合物及α-烯基聚醚的硅氢化加成反应先制得侧链型聚醚环氧硅油中间体,然后再用有机胺(如乙二胺、哌嗪、吗啉等)进行胺解开环反应获得氨基聚醚硅油。织物经其整理后不仅柔软、滑爽,而且拥有优异的吸湿性。
(3)聚醚-氨基改性硅油
聚醚氨基改性硅油是在聚硅氧烷侧链上引入氨烃基和聚醚基,由于含有定向吸附的氨基,可提高整理剂的柔软性和耐洗性,同时在亲水性的聚醚作用下,能明显提高织物的亲水性。合成的关键是要使得柔软性与亲水性合理平衡。
(4)氨基与聚醚线性嵌段共聚
20 世纪 90 年代后期,原威科公司 A.M.Czech 等人从分子设计的角度提出在硅氧烷骨架中进行氨基与聚醚基线性嵌段共聚,合成新的线性氨基聚醚基嵌段共聚物。由于氨基的锚固作用,使得整个聚硅氧烷能牢固的结合在织物表面,保持了聚硅氧烷原有的柔软平滑性,亲水性的聚醚链段则以倒状的形式存在于纤维表面,水分子在纤维表面不受阻碍的传递,形成柔软与亲水的兼容。安秋凤等合成出线性聚醚嵌段氨基硅油,经其整理的棉织物柔软性和亲水性均较好, 白度略有降低。