本發(fā)明涉及紡織助劑領(lǐng)域，具體涉及一種通過偶聯(lián)改性硅溶膠顆粒，調(diào)整顆粒的電性和電位，進(jìn)而將其用于氨基硅油的乳化過程中，制備氨基硅油乳液的方法。

背景技術(shù)：

1、由于硅油具備較高的分子鏈柔性與低界面能特性，將其整理在織物纖維表面，可顯著提升織物的柔軟性，因此在織物的后整理加工中具有廣泛應(yīng)用。目前，紡織行業(yè)多將硅油制成乳液使用，并以含氨基官能團(tuán)的硅油為主。然而，這類硅油乳液的分散穩(wěn)定性不高，易在儲(chǔ)存過程中發(fā)生漂油等失穩(wěn)現(xiàn)象。

2、目前，改善硅油乳液分散穩(wěn)定性的方法仍以提高表面活性劑的用量為主，表面活性劑多為非離子型。乳化硅油時(shí)，加入的非離子表面活性劑吸附在硅油液滴表面，一方面，降低了硅油液滴與水相間的界面張力；另一方面，乳化劑的親水段在硅油液滴間構(gòu)建“位阻效應(yīng)”，抑制硅油液滴間發(fā)生不可逆的碰撞和聚并，從而使硅油乳液的分散穩(wěn)定性獲得提升。然而，乳化劑在油滴表面為“動(dòng)態(tài)吸附”，因此表面活性劑的添加量很大，高劑量的表面活性劑在增加乳液生產(chǎn)成本的同時(shí)，其在油滴表面形成的厚親水層還阻礙了有機(jī)硅吸附織物，不僅降低了助劑的功效，而且高濃度的助劑殘留還造成殘液化學(xué)需氧量(cod)增高、污水處理負(fù)擔(dān)加重等問題。因此，開發(fā)高穩(wěn)定性硅油乳液產(chǎn)品制備新方法成為亟待解決的行業(yè)問題。

3、ramsden(proceedings?of?the?royal?society?of?london，1904，72(477－486):156－164)報(bào)道了一種以固體顆粒為穩(wěn)定劑，穩(wěn)定乳液的方法，其中的固體顆粒吸附在液滴表面，為液滴提供類似“盔甲”的機(jī)械阻擋層，可抵抗液滴間因相互碰撞而發(fā)生聚并，從而顯著提升乳液的分散穩(wěn)定性。針對(duì)硅油，也有以硅溶膠等粒子作為固體顆粒，提高硅油乳液分散穩(wěn)定性的報(bào)道。例如，binks等人(soft?matter,2016,12:876-887)，為了制備不含氨基基團(tuán)的聚二甲基硅油(pdms)乳液，選用了二氧化硅為固體顆粒替代乳化劑；在乳化硅油時(shí)，二氧化硅以水分散液的形式逐漸加入油狀的pdms中，并通過調(diào)節(jié)二氧化硅顆粒的兩親性，驅(qū)使二氧化硅吸附在pdms液滴表面，制備了以兩親性改性二氧化硅為穩(wěn)定劑的pdms乳液，期間還研究了二氧化硅的粒徑對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響。該技術(shù)對(duì)制備穩(wěn)定的硅油乳液有一定的指導(dǎo)作用，但并不能直接用于制備紡織行業(yè)后整理柔軟劑用的硅油乳液，其原因是：所用的硅油為pdms，其分子中無氨基，不適合紡織品后整理，此外也并未探究硅溶膠顆粒電性可能對(duì)乳液制備及乳液分散穩(wěn)定性的影響。

4、針對(duì)氨基硅油，專利cn117888357a和kr101420645b1分別報(bào)道了通過在氨基硅油乳液中加入硅溶膠或丙烯酸樹脂膠粒，以制備功能性紡織助劑的方法。但是在這兩項(xiàng)專利中，硅溶膠和丙烯酸樹脂膠粒均是在硅油形成乳液后添加，顆粒未參與硅油“由油變?yōu)槿橐骸钡娜榛^程。

5、專利cn113698626a與cn116084172a分別公開了軟質(zhì)與硬質(zhì)納米顆粒穩(wěn)定的氨基硅油乳液及其制備方法：前者通過乳化劑與軟質(zhì)聚合物顆粒(如peha、pba或ppa)復(fù)合，后者通過乳化劑與硬質(zhì)聚合物顆粒(如pmma、piboma)復(fù)合，均提升了氨基硅油乳液的分散穩(wěn)定性。論文(紡織學(xué)報(bào),2024,45(01):136-145)報(bào)道了一種聚丙烯酸異辛酯(peha)顆粒與乳化劑復(fù)合，穩(wěn)定氨基硅油乳液的方法，實(shí)驗(yàn)表明增大peha顆粒和提高peha顆粒表面的兩親性，均有助于提高制得的硅油乳液的分散穩(wěn)定性。但是上述幾種案例僅涉及顆粒的粒徑和兩親性對(duì)氨基硅油乳液穩(wěn)定性的影響，并未涉及所用顆粒電性及電位對(duì)極性硅油乳液穩(wěn)定性的影響。

6、專利cn117535975a提出了一種利用陰離子聚合物納米顆粒穩(wěn)定氨基硅油乳液的方法，該方法通過陰離子丙烯酸酯乳液(如pba、ppa、peha)吸附陽離子硅油。然而，該方法未考慮顆粒電位對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響。而當(dāng)顆粒電位較低時(shí)，遇到反粒子或因ph改變，容易發(fā)生絮凝。binks在其研究中指出(langmuir,2000，16(23),8622-8631)，絮凝體無法均勻分布在液滴表面，因而失去“機(jī)械阻隔”作用，導(dǎo)致液滴聚集并加劇油水分層現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種氨基硅油乳液及通過偶聯(lián)改性硅溶膠顆粒，調(diào)整顆粒的電性及電位，進(jìn)而將其用于氨基硅油的乳化過程中，制備氨基硅油乳液的方法。調(diào)控硅溶膠顆粒電性及電位穩(wěn)定氨基硅油乳液的方法是指：通過極性粒子吸附陽離子油滴表面形成“機(jī)械阻隔”抑制油滴間的聚并，解決傳統(tǒng)硅油乳液穩(wěn)定性差及乳化劑用量高的問題，具備優(yōu)良的乳液穩(wěn)定性；同時(shí)其具有成本低廉、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。

2、在固體顆粒穩(wěn)定的乳液中，固體顆粒在液滴表面穩(wěn)定吸附，是實(shí)現(xiàn)乳液穩(wěn)定的關(guān)鍵。其中，驅(qū)使吸附的因素主要有顆粒的兩親性、顆粒的尺寸等。對(duì)于氨基硅油而言，水中氨基的電離以及氨基與酸的反應(yīng)，使得氨基硅油帶有正電性，進(jìn)而與加入的固體顆粒間產(chǎn)生靜電力，影響固體顆粒在氨基硅油液滴表面的吸附行為,而靜電力的強(qiáng)弱則與顆粒的電性，即zeta電位密切相關(guān)；此外顆粒的電性強(qiáng)弱還會(huì)影響顆粒在溶液中的分散狀態(tài)，進(jìn)而影響粒子在界面的吸附，但上述現(xiàn)有技術(shù)中均未涉及。

3、為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

4、一種通過調(diào)控硅溶膠顆粒電性及電位來穩(wěn)定氨基硅油乳液，其質(zhì)量配比如下：氨基硅油：20～30重量份；乳化劑：2～5重量份；硅溶膠：2～5重量份；ph調(diào)節(jié)劑：1～3重量份；去離子水：60～80重量份。

5、作為優(yōu)選，所述乳化劑采用異構(gòu)十三醇乙氧基化物。

6、作為優(yōu)選，所述硅溶膠中zeta電位為+10mv～+30mv或-50mv～-70mv，粒徑為30～50nm，ph為6～7，濃度為20％～40％。

7、作為優(yōu)選，氨基硅油的氨值為0.2～0.5，粘度為2000～4000mpa.s。

8、作為優(yōu)選，硅溶膠：氨基硅油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比＝1:10～3:10。

9、作為優(yōu)選，乳化劑：氨基硅油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比＝1:10～3:10。

10、作為優(yōu)選，硅油乳液的濃度在20％～40％之間。

11、作為優(yōu)選，所述ph調(diào)節(jié)劑采用醋酸。

12、作為優(yōu)選，所述硅油乳液的制備方法，包括：

13、將氨基硅油、乳化劑混合加入反應(yīng)容器中，在室溫下以800-1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10-30min，然后邊攪拌邊緩慢加入硅溶膠和去離子水的混合液，并繼續(xù)攪拌30-90min，得到乳白色且均勻分散的硅油乳液。該原料攪拌過程中可根據(jù)需要進(jìn)行先后調(diào)節(jié)。

14、從以上描述可以看出，本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn)：

15、1.本發(fā)明解決傳統(tǒng)硅油乳液穩(wěn)定性差及乳化劑用量高的問題，具備優(yōu)良的乳液穩(wěn)定性和應(yīng)用性能；同時(shí)還其具有成本低廉、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。

16、2.本發(fā)明中的硅溶膠穩(wěn)定的硅油乳液中，硅溶膠通過吸附在“硅油/水”界面，在硅油液滴表面形成物理屏障，通過界面排斥效應(yīng)，阻隔界面油水相互作用和液滴間的不可逆接觸，從而抑制油滴聚并，且顆粒的這種界面吸附行為是不可逆的。