氨基硅油微乳液的形成与制备规律研究

【摘要】： 氨基硅油微乳液广泛用作织物整理剂，本文从其两种合成工艺路线(本体聚合和乳液聚合)出发，研究了本体聚合的氨基硅油微乳化规律和机理，通过D_4及D_4/APAEDMS的阳离子乳液聚合制得了稳定且接近于透明的聚硅氧烷和氨基硅油微乳液，并提出了聚合过程的物理模型。 在对本体聚合制得的氨基硅油微乳化规律的研究中，本文讨论了微乳液粒径分析的方法，提出用可见光分光光度计测定透光度间接表征微乳液粒径的简便方法，并确定了透光度的测试条件；运用HLB值原则选择和复配乳化剂用于氨基硅油微乳化，得到了乳胶粒子呈球形、粒径均在50nm以下、分布均匀且稳定的透明氨基硅油微乳液；在确定了乳化剂组成的基础上运用氨基硅油(O)、水(W)、复合乳化剂(S)的局部拟三元相图和氨基硅油(O)、水(W)、复合乳化剂(S)、正戊醇(C)的局部拟三元相图讨论了氨基硅油、乳化剂、水、正戊醇的相互关系，这些拟三元相图对今后的研究工作具有重要的借鉴意义；同时讨论了助剂醇碳链长度、pH值和搅拌强度等影响氨基硅油微乳液形成和稳定的因素。 在D_4及D_4/APAEDMS体系阳离子乳液聚合规律的研究中，本文首先通过动力学实验和粒径分析研究了D_4开环乳液均聚合的过程，与常规乳液聚合不同，该聚合过程中没有出现聚合的恒速期。在此基础上提出了乳液聚合制备微乳液过程的物理模型，认为本体系的聚合过程可以分为四个阶段：(Ⅰ)分散阶段；(Ⅱ)乳胶粒生成、反应阶段，由于不断有新的乳胶粒子形成导致聚合速率一直增大：(Ⅲ)乳胶粒反应阶段，由于单体液滴已不存在，乳胶粒中进行聚合反应只能消耗自身储存的单体，导致聚合速率一直下降；(Ⅳ)凝聚阶段。在D_4开环乳液均聚制备有机硅微乳液聚合机理的研究基础上，本文对D_4/APAEDMS乳液共聚合进行了初步的探索，透光度和红外光谱分析结果表明可以通过D_4/APAEDMS乳液共聚合制备氨基硅油微乳液。