当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

氨基硅油柔软剂的分析


氨基硅油柔软剂的分析



染 ( 2006 N o . 9)

测试与标准

氨基硅油柔软剂的分析
申屠鲜艳 , 蒋可志 , 陆林光 , 胡振羽
1 2 1 1

(1 . 浙江传化股份有限公司 , 浙江 杭州 311215; 2. 杭州师范学院有机硅测试中

心 , 浙江 杭州 310000 ) 摘 要 : 对氨基硅油柔软剂 , 采用溶剂提取 、 柱层析、 碘代等方法进行预处理 , 以红外 光谱、 凝胶色谱、 裂解色

谱、 质谱、 气质联用和化学降解法 对各组分进行定性检测及结构鉴定 , 采用重量法对各组 分进行定量分析。 关键词 : 测试 ; 柔软剂 ; 氨基硅油 中图分类号 : T S197 文献标识码 : C 文章编号 : 1000- 4017 ( 2006 ) 09- 0033- 03

Analysis of am ino silicone soften ers
SH ENTU X ian-yan1 , JI ANG K e - zh i2, LU L in -guang1 , HU Zhen-yu1 (1 . Zhej iang T ransfar Co. , Ltd. , H angzhou 311215, China; 2. H angzhou T eachers Co llege, H angzhou 311215 , China ) Abstrac t : So lvent extraction and silica ge l co lu m n chroma tog r aphy we re used to sepa r a te com ponen ts in am ino sili c one so ften e rs w ith unknow n compo sit i ons, respective ly. FT IR , GPC , PY- GC /M S , ES I/MS and deposing m ethods we re used to de te r m ine the structure s o f separated com ponents . Pre lm i i nary quant ita tive analysis was carr i ed out . The conten ts o f eve ry com po s ition are de te r mi ned by we i gh t m e thod. K ey word s : testing ; softene r ; am i no silicon

自 20世纪 60 年代以来 , 柔软剂一直是硅油应用 中最为广泛的领域。在众多的硅油柔软整理剂中, 氨 基硅油具有 其它柔 软剂无法 比拟的 / 超柔软 0 效果。 氨基硅油柔软剂结构中, 将氨基官能团引入到聚硅氧 烷骨架上, 由于氨基具有较强极性, 可以与纤维中的羟 基、 羧基 等基团相互作用, 产生 极强的取向性和吸附 性 , 因此大大改善了硅氧烷在纤维上的定向排列, 使织 物柔软、 滑爽、 硬挺、 抗皱, 同时具有良好的抗静电性和 一定的耐洗性。氨基改性有 机硅柔软剂是 新一代产 品 , 综合性能优良 , 是有机硅柔软剂第三代产品中的佼 佼者, 目前已在市场上占有一定份额 , 但还有待于继续 开发。 国内对氨基硅油柔软剂的分析较少。李立平等 对氨基硅油柔软剂的乳化剂部分进行粗略分析; 葛启 等
[ 2] [ 1]

1 试验部分
1 . 1 离子性的测定 1 . 1 . 1 溴酚蓝试验 在试管中加入 10 mL 溴酚蓝试剂, 然后滴入适量 的 10 % 试样水溶液, 溶液呈天蓝色, 说明试样中有阳 离子型表面活性剂存在。 1 . 1 . 2 碘化铋钾-氯化钡试验 在试管中加入配制好的碘化铋钾溶液和氯化钡溶 液各 3 mL, 加入适量 0 . 01 % ~ 0 . 1 % 试样的稀溶液, 有橙红色沉淀出现, 说明试样中有非离子型表面活性 剂存在。 通过上述试验 , 可判定该氨基硅油柔软剂为阳 /非 离子型表面活性剂。 1 . 2 组分分离与分析 取一定量的氨基 硅油柔软剂 于 105 e 温度 下烘 干, 用甲醇多次萃取 , 合并萃取液并浓缩。分别测乳化 剂和硅油的离子性 , 并进行红外光谱分析, 见图 1 。
[ 5]

采用核磁共振以及化学降解法对氨基硅油进行分
[ 3]

析; 梅玉娇等

采用柱层析、 红外光谱、 核磁、 质谱以及

化学降解法, 剖析了一种有机硅乳液, 但其重点仍在有 [ 4] 机硅组分的定性上; 张玉冰等 利用核磁共振的几种测 量技术, 剖析了一种工业级柔软剂的主要组分。而采用 红外等六种方法联合对氨基硅油柔软剂进行定性和定 量分析至今未见。本试验采用柱层析、 碘代、 化学降解 等方法进行前处理, 采用红外光谱、 凝胶色谱、 裂解色 谱、 质谱、 气质联用法对氨基硅油柔软剂的各组分进行 详细的定性检测 , 并用重量法对各组分进行定量分析。
收稿日期 : 2006 - 03- 20 作者简介 : 申屠鲜艳 , 女 , 助理工程师 , 主要从事仪器分析以及剖析工作。

图 1 乳化剂和氨基硅油的红外光谱

1 . 2 . 1 乳化剂的分析 33



染 ( 2006 N o . 9)

www. cdfn . com. cn
18 B7 , 平均 EO 数为 4. 54 ; 未知物 C 的疏水基为 C 12 H 26 BC 14 H 30 = 3 B1 , 平均 EO 数为 6 . 05 ; 未知物 D 的疏 水基为 C12H 26 BC14H 30 = 16 B5 , 平均 EO 数为 8 . 01 。 b 为峰 E 样品对应的红外光谱图, 3 444 cm 处为 -1 - OH 的伸缩振动吸收峰, 1 110 c m 处的强吸收峰归 属于 C - O - C 的伸缩振动 ; 1 610 cm 、 1 580 c m 、 1 511 cm 为苯环的特征峰 ; 3 038 c m 处出现的弱吸 收峰是苯环的 C - H 伸展振动吸收; 834 c m 处为苯 环对位取代的 C - H 变形振动吸收。由上述可知 , 该 未知物为烷基酚聚氧乙烯醚。图 4 为未知物 E 的 ESI 质谱图 , 主要系列 峰为 [ M + N a] , 最大值的 m / z 为 947 , 质量数为 924 , EO 数为 16 , 可检测的 EO 数范围为 9~ 25 , 呈正态分布, 平均 EO 数为 16 . 28 , 因此相应的 结构式为 C9H 19 - C6H 4 - O( CH 2 CH 2 O ) 16. 28H 。
+ -1 - 1 - 1 - 1 -1 - 1

经测试发现 , 该乳化剂为非离子性。图 1a 为乳化 - 1 -1 - 1 剂的红外光谱图 , 2 923 cm 、 2 855 c m 、 1 465 cm 、 722 cm 为长链烷基的特征吸收峰 ; 1 109 cm 处有强 吸收峰 , 为 聚 氧 乙 烯 基 醚 的 特 征 吸 收 峰; 此 外, 在 -1 - 1 - 1 1 350 c m 、 951 cm 出现相应的 吸收峰; 3 384 cm 峰归属于 - OH 的伸缩振动 ; 1 600 cm 和 1 512 cm 中含有脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚。 ( 1) 柱层析法分离组分 称取 45 g 硅胶, 用石油醚 ( 沸程为 60~ 90 e ) 浸 泡过夜 , 湿法装柱。称 取待测的硅油乳化剂 0 . 8 g左 右 , 加到硅胶顶部 , 用不同极性的溶剂或复配溶剂进行 洗脱。保持流速为 1 m L /m in , 用编好号并称重的烧杯 收集洗脱液, 每 20 m L 为一份 , 用水浴蒸去溶剂 , 将残 留物称重, 回收率为 98 . 33% 。以烧杯编号为横坐标 , 烧杯中残留物的质量为纵坐标 , 作淋洗图 ( 图 2)。
- 1 - 1 - 1 - 1

为苯环的特征吸收峰。红外光谱分析表明 , 该乳化剂

图 2 柱层析洗脱曲线

( 2) 各馏分的红外光谱及质谱分析 取图 2 中 A, B, C , D, E, F 峰对应烧杯中的残留物 进行红外光谱分析 (见图 3)。
- 1

图 4 未知物 E 的 ESI质谱

c为峰 F 样品对应的红外光谱图 , 其特征谱带是 1 105 cm 处的吸收峰 , 它归属于 C - O - C 的伸缩振 动, 此外 , 1 351 c m 、 951 cm 、 835 cm 处有相应的 吸收峰; 3 365 c m 处的吸收峰是由形成氢键的端羟基 的伸缩振动引起的。该图谱为典型的聚乙二醇图谱。
- 1 -1 - 1 - 1

图 3 未知物的红外光谱

如图 3 所示 , a为峰 A 样品所对应的红外光谱图 , 2 923 c m 、 2 854 c m 、 1 465 cm 、 722 cm 为长链 烷基的特征吸收峰; 1 121 c m 、 1 350 cm 、 935 cm 和 887 cm
- 1 -1 -1 - 1 - 1 -1 -1 - 1 -1

谱带 为 聚 氧 乙 烯 醚 的 特 征 吸 收 峰; 而

3 439 c m 峰由 - OH 的伸缩振动引起。由图 3 知 , 未 知物 A 为脂肪醇聚氧乙烯醚类化合物。未知物 B、 C、 D 与 A 的红外光谱图基本相同 , 可判定 B、 C、 D 也为脂 肪醇聚氧乙烯醚类化合物, 只是 它们在 EO 处吸收峰 强度不一。 EO 数越大, 相应的吸收峰 强度越强。 A、 B、 C、 D 的疏水基与平均 EO 数用碘代法测定。经红外 和碘代法分析, 未知物 A 的疏水基为 C 12H 26, 平均 EO 数为 3 . 42 ; 未 知物 B 的 疏 水基 为 C 12 H 26 B C14 H 30 = 34
图 5 未知物 F的 ESI质谱

图 5 为未知物 F 的 ESI 质谱图, 主要系列峰有三 + 组: 第一系列 为 [ M + N a] , 可检 测的 EO 数范围 为 7~ 14 ; 第二系列为 [ M + K ] , 最大值的 m / z为 541 ,质 量数为 502, EO 数为 11 , 可检测 的 EO 数 范围为 7~ 15 ; 第三系列为聚乙二醇脱一分子水后结合 K , 可检
+ +

氨基硅油柔软剂的分析 测的 EO 数范围为 10~ 17 , 平均 EO 数为 9 . 54, 因此相 应的结构式为 HO ( CH 2 CH 2 O) 9. 54H。 1 . 2 . 2 氨基硅油的分析 经测试可知, 硅油为阳离子性。图 1 中 b 为氨基硅 - 1 - 1 油的红外光谱图 , 1 020 cm 、 1 093 cm 的峰是由 S iO - S i的伸缩振动引起的; 1 260 cm 、 1 409 cm
- 1 - 1 - 1



染 ( 2006 N o . 9)

采用失重法测定水、 氨基硅油的含量 ; 根据柱层析 色谱图, 用重量法测定 各种表面活性 剂的质量分 数。 具体分析结果见表 1 。
表 1
名称 脂肪醇聚氧乙烯醚 脂肪醇聚氧乙烯醚 脂肪醇聚氧乙烯醚 脂肪醇聚氧乙烯醚 壬基酚聚氧乙烯醚 聚乙二醇

氨基硅油柔软剂的组分
备注 C12 H 25 O ( CH 2 CH 2 O ) 3 . 42 H EO = 4 . 54 ; R: C 12H 26 BC 14 H 30 = 18 B7 EO = 6 . 05 ; R: C 12H 26 BC 14 H 30 = 3 B1 EO = 8 . 01 ; R: C 12H 26 BC 14 H 30 = 16 B5 C9 H 19 - C 6 H 4 - O ( CH 2 CH 2 O ) 16 . 28 H HO ( CH 2 CH 2 O ) 9. 54 H

谱带

相对含量 /% 0 . 20 0 . 29 0 . 78 1 . 63 0 . 16 0 . 65

分别是由 Si- CH 3 基团的 CH 3 面内和面外弯曲振动引 起的 ; 779 cm 谱带归属于 S i- C 的伸缩振动和 CH 3 面 内摇摆。其中, 1 020 c m 和 1 093 c m 为特征的宽强 吸收带, 当分子链较长时, 分裂成两个强度接近的吸收 峰。由图 5可知, 这是一种聚硅氧烷类化合物。氨基改 性硅油的氨含量低于 5% , 超出红外检测的范围, 因此 不能在图谱上得到信息。 ( 1) GPC 法测定分子量 仪器 Ag ile nt 1100LC; 示 差 折 光 检 测 器 ; P lgel m ixed bed co lum ns 。 测试 选用色谱纯甲苯 ( 经严格过滤和脱气 ) 为 流动相 , 流速 1. 0 mL /m in , 进样体积 20 LL, 柱室温度 30 e , 进样室和泵室温度均为室 温, 测定其氨基硅油 4 的平均分子量, 取两次平均值为 1. 359 9 @ 10 g /m o 。 l ( 2) 粘度的测试 仪器 B rookfield DV-Ⅱ型粘度计 ; 2 号转子 , 转速 为 40% 。 测试 将被测样品倒入 250 m L烧杯, 放入超级恒 温槽中 , 调节温度至 25 e , 恒温 2 h 。选择转子、 转速 进行测定。测得动力粘度为 1 350 mP a# s。 ( 3) 氨值的测定 称取 1~ 2 g 样品 (精确到 0 . 000 2 g )于 250 mL 锥 形瓶中 , 加入 20 mL 甲苯溶液溶解, 然后再加入 30m L 异丙醇溶液 , 以溴酚蓝为指示剂 , 用 0 . 05 m o l/L HC lC2H 5 OH 标准溶液滴定至蓝色变为淡黄色 , 平行测定 三次, 得该氨基硅油的氨值为 0 . 269 3 mm o l/ g 。 ( 4) 化学降解
[ 2] -1 -1

氨基硅油



平均分子量为 1 . 3599 @ 104 g /m o; l 动力粘度为 1350 mPa# s ; 10 . 92 氨值为 0 . 2693 mm ol / g; 单体为 N-( B氨乙 基 ) - C氨丙 基甲基 二甲氧基硅烷 86 . 38

2 结论
2 . 1 采用红外光谱、 凝胶色谱、 裂解色谱、 质谱等综合 分析方法 , 分析了氨基硅油柔软剂的组分、 结构及各组 分的质量分数。该氨基硅油柔软剂是由非离子表面活 性剂、 阳离子表面活性剂、 氨基硅油以及水组成。 2 . 2 文中提出的综合分析方法 , 分析结果可靠, 对确 定未知硅油乳液 的化学组分及 结构具有普遍 的实用 性, 分析结果对氨基硅油柔软剂的开发具有一定的参 考价值。
参考文献 : [ 1] [ 2] [ 3] [ 4] 李立平 , 吕世静 , 李 葛 照 , 陈爱 英 . 氨 基硅油柔软 剂的分析 与配制 [ J]. 印染助剂 , 1998, 15( 2): 30~ 32. 启 , 刘燕 军 , 沈永芳 . 氨基 硅油的 结构分 析 [ J]. 分析 科学学报 , 1996, 12( 3): 213~ 216. 梅 玉 娇 , 刘 爱 婷 , 吕 世 静 , 李 立平 . 有 机 硅 乳 液 的剖 析 [ J]. 染整技术 , 2000, 22( 1): 42~ 44. 张玉冰 , 杨丰科 , 王 332~ 334. [ 5] 王敬尊 , 瞿慧生 . 复杂样品的综合分 析 [ M ]. 北京 : 化学工 业出版社 , 2000, 253~ 254. 政 , 于 永良 . 用 NM R 方 法剖析 一种 柔软剂的主要成分 [ J]. 青岛化工学院学报 , 2000, 21( 4):

及裂解色谱法

称取 0 . 5 g 氨基硅油样品于 圆底烧瓶中, 加入六 甲基二硅氧烷 ( HDS) 20 mL 和 4 m ol /L 氢氧化钾甲醇 溶液 10 mL, 用磁力搅拌器搅拌 12 h ( 微加热 ), 加入 30 mL 水, 用分液漏斗过滤, 取上层油相做气相色谱-质 谱 ( GC-M SD ) 分析。经谱图检 索和人工谱图 解析, 大 多数峰为氨基硅油降解的环状产物, 少许为杂体。在 保留时间为 12 . 72 m in 处有一峰 , 经谱图解析得, 该未 知物为 N- ( B氨乙基 ) - C氨丙基甲基二甲氧基硅烷。 将该硅油在 450 e 下裂解 , 所得单体与化学降解 法一致。 1 . 3 各组分的定量分析

合理使用资源 造福子孙后代
# 公益广告 #
35


相关文章:
氨基硅油的选用
氨基硅油柔软剂是能增加纤维材料柔软性的物质。 性能优良的柔软剂还可使纤维获得...2014教师资格材料分析辅... 2014小学教师资格考试《... 2014年幼儿园教师资格考...
氨基硅油及其嵌段聚醚改性技术新进展
阐述了嵌段聚醚氨基 改性硅油柔软剂的结构特征、制备方法以及国内外研发现状,进而...demulsification 4.2 核磁共振光谱分析 如图 6 所示,各峰的化学位移(δ)归属如下...
三元共聚硅油的应用性能分析
三元共聚硅油的应用性能分析_药学_医药卫生_专业资料。三元共聚硅油的应用性能分析...目前氨基改性有机硅以其突出的柔软平滑手感成为市场上应用最多的有机硅 整理剂...
氨基硅油
有机硅柔软剂在纺织及印染工业中应用广泛, 近年来用量成倍增长, 其中以氨基硅...2.1.2 环氧改性硅油的红外光谱分析[7] 由图 2 所示的环氧改性硅油的红外...
亲水性氨基硅油DM-705的合成
亲水性氨基硅油 DM-705 的合成周昭亮 袁金亮 傅向东 (广州旭美化工科技有限公司...氨基硅油柔软剂的分析与配制.印染助剂,1998, 15 (2): 30 [8] 曹文宇.八...
亲水性氨基硅油聚醚文献目录-1
亲水性氨基硅油聚醚文献目录-1_能源/化工_工程科技_专业资料。摘录了几篇亲水性氨基硅油聚醚文献目录,供参考。聚醚/氨基硅油柔软剂的制备及应用以含氢硅油、活性聚醚...
石狮市绿宇化工贸易有限公司氨基硅油(安全技术说明书)
硅油安全技术说明 ... 4页 5财富值 MSDS硅油 3页 5财富值 氨基硅油柔软剂 ...这些特定用途之分析必须包含从技术应用、健康、安全与 环保层面之适用性测试;...
有机硅柔软剂
本文制备了新型亲水性聚醚改性氨基硅油织物柔软剂, 同时, 又以硬脂酸为起始原料...2014教师资格材料分析辅... 2014小学教师资格考试《... 2014年幼儿园教师资格考...
关于暴利与反暴利的法律思考发展与协调
氨基硅油柔软剂的分析 5页 免费 中国共产党成立的历史背景... 暂无评价 3页 免费 2012年中考英语1600词汇中... 46页 免费 大国文化 18页 免费 视频播放器需...
硅油的种类及价格
聚醚硅油是氨基硅油柔软剂开发之前 用量最大、效果 最好的一类活性有机硅柔软剂。 (4)梭基改性硅油 侧链或端基中含有梭基的聚二甲基硅氧烷被称为梭基改性硅油...
更多相关标签: