羟基硅油在聚氨酯中的应用
作者: Leo
2024-06-05
羟基硅油结构特点
在羟基硅油中，Si-O具有较高的热稳定性；Si-O-Si键对Si原子上连接的烃基有偶极感应影响可以提高其稳定性。硅氧链的结构还赋予了有机硅低表面张力和弱分子间作用力，且羟基硅油由于特殊的结构其具有很好的疏水性。甲基分子间作用力与分子间距离的六次方成反比，距离变大使得分子间作用力被削弱，故二甲基硅氧烷的分子作用力比碳氢化合物要弱得多，因此它的表面张力比相近摩尔质量的碳氢化合物小，聚硅氧烷的低表面张力使羟基硅油在界面上容易铺展。
随着人们环保意识的増强，传统溶剂型聚氨醋逐渐退出市场，取而代之的是一种绿色环保材料——水性聚氨酯。但是水性聚氨酯在合成过程中引入了亲水扩链剂或亲水链段，因而导致其耐水性较差。为弥补水性聚氨酯的不足，将羟基硅油与聚氨酯结合是一种行之有效的解决办法。羟基硅油由于具有低表面能、疏水性好、耐候性好等优点被广泛应用于改性水性聚氨酯，通过将二者共聚改性是克服单一聚合物缺陷的有效途径，聚氨酯有机硅共聚产物兼有二者的优点，例如，良好的柔顺性、优异的耐水性，优良的表面富集能力，良好的生物相容性，满足多种市场需求。且聚氨酯有机硅由于其特殊的结构特点，使得这种柔软剂具有其他柔软剂所不具有的一些优良特点，可以在保证织物优良柔软手感的同时赋予织物丰满有弹性干爽的手感，可以满足高端服用场合的需求，具有广阔的市场前景。
用作皮革涂饰剂
涂饰层中的成膜材料对成品革的物理性能影响很大,尤其顶层涂饰赋予成品革表面耐水、耐溶剂、耐机械擦伤等性能，对皮革的外观起决定性作用。聚氨酯由于在分子链中引入了亲水离子基团，致使其涂饰的皮革耐水性较差，这一缺点可以通过接入羟基硅油进行改善。羟基硅油是一类疏水性、透气性和耐候性都较好的材料，将他用到水性聚氨酯的合成改性中，涂饰后得到的皮革将具有较好的耐湿擦性、手感也更加滑爽舒适。
用作皮革封底剂
一些皮革封底涂饰时，由于涂层不耐制鞋胶黏剂中溶剂的浸渍破坏，会造成涂层剥落，羟基硅油因其良好的透气性、耐候性、耐腐蚀性且无毒等优点，可有效解决封底涂饰时剥落现象。
纺织助剂
在纺织服装行业可作为织物的柔软剂、润滑剂、防水剂、整理剂等。为适应纺织品的高端需求，化工制品也在不断开发能与各种功能添加剂如防水剂、阻燃剂、抗静电剂、固色剂等同浴使用、手感好的羟基硅油。此外，为了提高织物性能，还有能与染色同浴使用的羟基硅油产品，有凉爽感的棉用硅油，有能提高织物手感羟基硅油产品，以及能赋予织物优异的增深效果、储存稳定性好、不影响色牢度、手感好的羟基硅油类增深剂等。除了在纺织品中作为添加剂实现纺织品的功能化以外，羟基硅油产品还将被应用到纺织品中的其他领域，如有机硅与聚氨酯组合形成织物的涂层；有机硅与丙烯酸聚合形成织物的印花；有机硅与有机氟组合形成织物表面的防水涂层等。
应用于涂料行业
羟基硅油可改善涂料的生产工艺、保持涂料的存储稳定性、改善其施工工艺性、提高产品质量、赋予涂料一些特殊的功能，例如流平、抗划伤、抗黏连、颜料分散、平滑、表面特殊效果、润湿、疏水、消泡抑泡等。现羟基硅油已成为涂料中不可缺少的组成成分，合理正确的选择羟基硅油添加剂，可有效的降低成本、提高效益。涂料体系的不同，选用的羟基硅油助剂也有不同，但每种助剂都有多种功效，有时候也可用于其他的体系。
在羟基硅油中，Si-O具有较高的热稳定性；Si-O-Si键对Si原子上连接的烃基有偶极感应影响可以提高其稳定性。硅氧链的结构还赋予了有机硅低表面张力和弱分子间作用力，且羟基硅油由于特殊的结构其具有很好的疏水性。甲基分子间作用力与分子间距离的六次方成反比，距离变大使得分子间作用力被削弱，故二甲基硅氧烷的分子作用力比碳氢化合物要弱得多，因此它的表面张力比相近摩尔质量的碳氢化合物小，聚硅氧烷的低表面张力使羟基硅油在界面上容易铺展。
随着人们环保意识的増强，传统溶剂型聚氨醋逐渐退出市场，取而代之的是一种绿色环保材料——水性聚氨酯。但是水性聚氨酯在合成过程中引入了亲水扩链剂或亲水链段，因而导致其耐水性较差。为弥补水性聚氨酯的不足，将羟基硅油与聚氨酯结合是一种行之有效的解决办法。羟基硅油由于具有低表面能、疏水性好、耐候性好等优点被广泛应用于改性水性聚氨酯，通过将二者共聚改性是克服单一聚合物缺陷的有效途径，聚氨酯有机硅共聚产物兼有二者的优点，例如，良好的柔顺性、优异的耐水性，优良的表面富集能力，良好的生物相容性，满足多种市场需求。且聚氨酯有机硅由于其特殊的结构特点，使得这种柔软剂具有其他柔软剂所不具有的一些优良特点，可以在保证织物优良柔软手感的同时赋予织物丰满有弹性干爽的手感，可以满足高端服用场合的需求，具有广阔的市场前景。
用作皮革涂饰剂
涂饰层中的成膜材料对成品革的物理性能影响很大,尤其顶层涂饰赋予成品革表面耐水、耐溶剂、耐机械擦伤等性能，对皮革的外观起决定性作用。聚氨酯由于在分子链中引入了亲水离子基团，致使其涂饰的皮革耐水性较差，这一缺点可以通过接入羟基硅油进行改善。羟基硅油是一类疏水性、透气性和耐候性都较好的材料，将他用到水性聚氨酯的合成改性中，涂饰后得到的皮革将具有较好的耐湿擦性、手感也更加滑爽舒适。
用作皮革封底剂
一些皮革封底涂饰时，由于涂层不耐制鞋胶黏剂中溶剂的浸渍破坏，会造成涂层剥落，羟基硅油因其良好的透气性、耐候性、耐腐蚀性且无毒等优点，可有效解决封底涂饰时剥落现象。
纺织助剂
在纺织服装行业可作为织物的柔软剂、润滑剂、防水剂、整理剂等。为适应纺织品的高端需求，化工制品也在不断开发能与各种功能添加剂如防水剂、阻燃剂、抗静电剂、固色剂等同浴使用、手感好的羟基硅油。此外，为了提高织物性能，还有能与染色同浴使用的羟基硅油产品，有凉爽感的棉用硅油，有能提高织物手感羟基硅油产品，以及能赋予织物优异的增深效果、储存稳定性好、不影响色牢度、手感好的羟基硅油类增深剂等。除了在纺织品中作为添加剂实现纺织品的功能化以外，羟基硅油产品还将被应用到纺织品中的其他领域，如有机硅与聚氨酯组合形成织物的涂层；有机硅与丙烯酸聚合形成织物的印花；有机硅与有机氟组合形成织物表面的防水涂层等。
应用于涂料行业
羟基硅油可改善涂料的生产工艺、保持涂料的存储稳定性、改善其施工工艺性、提高产品质量、赋予涂料一些特殊的功能，例如流平、抗划伤、抗黏连、颜料分散、平滑、表面特殊效果、润湿、疏水、消泡抑泡等。现羟基硅油已成为涂料中不可缺少的组成成分，合理正确的选择羟基硅油添加剂，可有效的降低成本、提高效益。涂料体系的不同，选用的羟基硅油助剂也有不同，但每种助剂都有多种功效，有时候也可用于其他的体系。
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