阳离子柔软剂的合成及抑制黄变的开发和应用

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酯基季铵盐柔软剂作为阳离子柔软剂的一种,不但具有优良的柔软性能和较好的抗静电性,而且能够在环境中生物降解,长碳链的酯基在环境当中容易分解为脂肪酸和较小的阳离子代谢物,不会在环境中积累形成固体颗粒而污染环境,可完全替代传统的双十八烷基二甲基氯化铵柔软剂,是一种绿色环保型的柔软剂。此外,此类柔软剂易于配置成高浓度产品,节省了包装运输成本,从环保和经济价值角度考虑,此类柔软剂具有非常广泛的市场前景。但是此类柔软剂在对白色织物使用过程中存在一定的泛黄现象,使其在实际应用当中受到了一定的限制,因此,抑制此类柔软剂的泛黄问题具有重要的现实意义。本文采用硬脂酸和三乙醇胺为原料合成双长链酯胺,再通过季铵化反应合成酯基季铵盐型的阳离子柔软剂,通过对催化剂的筛选和正交试验研究并制定了酯胺的最佳合成工艺:反应物硬脂酸和三乙醇胺的摩尔比为1.8:1,催化剂对甲基苯磺酸钠的用量为总质量体系的0.15%,反应温度为180℃,反应时间为5小时。季铵化反应分别采用环氧氯丙烷、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯作为季铵化试剂进行酯季铵盐的合成,从节能、减排、环保等方面作为出发点,综合考虑合成的酯基季铵盐的色泽、柔软性能及被处理织物的白度等指标,最终选取硫酸二甲酯作为季铵化试剂,合成具有优良柔软性能的酯基季铵盐柔软剂。对自制的酯基季铵盐柔软剂进行应用性能研究,优化出柔软剂的最佳用量为15g/l,柔软处理工艺为浸轧柔软整理剂(二浸二轧,轧余率为75%)→预烘(100℃,5min)→焙烘(150℃,2min),并将其与市售柔软剂FR-90进行了性能对比试验,得出经自制酯基季铵盐柔软剂处理的织物和市售柔软剂FR-90处理织物具有相当的柔软性能和抗静电性,但存在较为严重的泛黄现象。对自制的酯基季铵盐柔软剂进行抗黄变性能研究,将自制酯基季铵盐柔软剂与具有弱还原性基团的抗黄变助剂F、助剂TS、助剂S进行复配,并在复配体系中加入分散剂DL,进行抗黄变性能研究,根据复配后整理织物的白度优化出抗黄变助剂和分散剂的最佳用量,结果表明抗黄变助剂F和TS在与自制的酯基季铵盐柔软剂复配后具有明显的抑制黄变作用,能够有效减弱酯基季铵盐柔软剂整理后的泛黄问题,并未影响柔软剂本身的柔软性能,是很好的抗黄变助剂,优化出自制柔软剂与抗黄变剂F复配的最佳质量比为8:1,Dl用量为总质量体系的1%,与抗黄变剂TS复配的最佳质量比为6:1,Dl用量为总质量体系的1.5%,而抗黄变剂助S抗黄变性能不明显。
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