多羟基Bola有机硅季铵盐的合成、表征及其应用性能

程文静，余林，程高，钟远红，郑成，毛桃嫣

（1广东工业大学轻工化工学院，广东省教育厅清洁化学技术重点实验室，广东广州510006；2广州大学精细化工研究所，广东广州510006）

引 言

有机硅表面活性剂带有Si—O键，具有表面活性高、润湿铺展性好、乳化稳定性好、生理毒性低和环保友好的特点，已经被作为分散剂、消泡剂、柔软剂等在纺织、轻工、化工、医药医疗、农业等领域得到了广泛应用[1-5]。有机硅季铵盐是在硅原子上连有机季铵基团的化合物，不仅具有有机硅产品的特性，而且具有季铵盐的抗菌、抑菌性和表面活性[6-10]。

Bola表面活性剂具有稳定单层类脂膜与囊泡的能力、独特的表面性能以及聚集和自组装行为[11-15]，与传统表面活性剂相比，Bola型表面活性剂还具有较高的临界胶束浓度(CMC)以及较低的Krafft点[16-17]。Zhai等[18]以松香为原料合成了n-偶氮苯偶氮酰亚胺羧酸钠，并研究了pH变化对此Bola表面活性剂泡沫性能的影响。刘萍萍等[19]以1,10-癸二醇、环氧氯丙烷和三甲胺盐酸盐为原料，合成了一种阳离子Bola型表面活性剂，用于腈纶染色时表现出了良好的性能，随着用量的增加，对阳离子染料的缓染效果明显增加。陈祎航等[20]合成了一种新型Bola表面活性剂，并探讨了其自组装形为。Tu等[21]使用5,15-双(4-氨基苄基)-10,20-联苯卟啉与双倍量的氮-丁氧羰基-L-赖氨酸为原料进行反应，得到了一种两性Bola型表面活性剂，并探讨了其形成的纳米级结构。陶月阳[22]以八甲基环四硅氧烷(D4)和1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(AT)为原料合成了不同胺值的双氨丙基封端聚硅氧烷(ATPS)，然后分别与丙烯酸甲酯反应得到中间体，再进一步皂化得到DBPS和TBPS两个系列Bola表面活性剂，研究了表面活性剂的水溶性、表面活性和聚集行为，结果表明DBPS和TBPS表面活性剂比氨基酸烷烃类表面活性剂具有更高的表面活性。

在织物制造业中，有机硅表面活性剂能给予织物优越的柔软手感和光滑表面[6]。然而，这些传统的有机硅整理剂涉及一些严重的缺点限制了它们的应用性能[9,23]。一方面，传统的有机硅整理剂整理织物后，由于氨基被质子化，很容易吸附在棉织物表面，使得织物暴露在高温或紫外线下很容易被氧化导致发黄；另一方面，传统的有机硅整理剂稳定性欠佳，尤其是处于强碱、高剪切、高温(100℃)环境时，乳液会出现破乳现象，导致聚集的乳液会沾到坯布上而产生“硅斑”，限制了其在复杂条件下的使用。

Bola有机硅季铵盐兼具有机硅[24-25]和Bola表面活性剂的优点[26-28]，基于此，本文通过1,3-二(3-缩水甘油醚丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(EDH)的扩链反应合成端环氧硅油，以其为原料与葡甲胺胺化得到中间体有机硅嵌段聚合物(PTSO)，然后用γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTSO)季铵化改性合成Bola有机硅季铵盐(BPTSO)，并对它的结构、处理纺织品的微观形貌、柔软度、亲水性和增深性等性能进行研究，并对Bola有机硅季铵盐的合成工艺进行优化。

1 实验材料和方法

1.1 主要试剂及仪器材料

1,3-二(3-缩水甘油醚丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(EDH)，≥99%，常州市广华化工新材料有限公司；八甲基环四硅氧烷(D4)，99.5%，江西星火有机硅；四甲基氢氧化铵(THMA)，AR，阿拉丁；异丙醇、冰乙酸、乙二醇单丁醚、葡甲胺，AR，阿拉丁；γ-氯丙基三甲氧基硅烷，AR，麦克林；实验用水均为去离子水。

DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪器厂；XHRE-2000A型旋转蒸发器，上海霄汉实验发展有限公司；Tensor 27傅里叶变换红外光谱仪，瑞士Bruker公司；AV III，Ascend 500 HD型核磁共振仪(TMS为内标，CDCl3为溶剂)，瑞士Bruker公司；Agilent 1260型高效液相色谱仪，安捷伦科技公司；K100表面张力仪，德国Kruss公司；TGA 4000热重分析仪，美国PerkinElmer。RH-R1000型柔软度仪，广州润湖仪器有限公司；SBDY-1型数显白度仪，上海悦丰仪器仪表公司；Datacolor SF-600plus计算机测色仪，美国Datacolor公司。

1.2 实验方法

1.2.1 Bola有机硅季铵盐的制备

（1）扩链：称取500 g八甲基环四硅氧烷(D4)、5.88 g 1,3-二(3-缩水甘油醚丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(EDH)和0.25 g催化剂四甲基氢氧化铵(THMA)加入四口烧瓶中，反应物在90℃下保温10 h，然后升温至150℃，继续保温0.5 h至催化剂THMA分解完全。随后对粗产品减压(-0.09～-0.1 MPa)蒸馏0.5 h，脱除低沸物，得到无色透明黏稠液体，即为端环氧硅油(ETSO)，ETSO的分子量可由D4和EDH的质量比调节。

(2)胺化：称取144.24 g端环氧硅油、7.81 g葡甲胺、101.37 g异丙醇[反应物总量的40%(质量)]加入四口烧瓶中，反应物在80℃反应8 h，得到浅黄色透明黏稠液体，即为有机硅嵌段硅油(PTSO)，PTSO的分子量为9603 g/mol。

(3)季铵化：称取一定量CPTSO加入到PTSO中，在80℃继续反应3 h，然后在80℃下用旋转蒸发仪脱除溶剂，得到透明黏稠液体，即为Bola有机硅季铵盐(BPTSO)，合成路线如图1(a)所示。主要考察季铵化试剂种类、反应物摩尔比n(PTSO)∶n(CPTSO)、反应温度、反应时间对PTSO转化率的影响。

参照文献[11]合成了ATSO，制备了ATSO乳液并对该乳液的稳定性、柔软度、白度等性能进行评价，结构式如图1(b)所示。

1.2.2 BPTSO乳液的制备 采用相转变工艺来配制BPTSO乳液。

图1 BPTSO的合成路线Fig.1 Synthesis route of Bola silicone quaternary ammoniumsalts

(1)称取100 g BPTSO和非离子表面活性剂(10.2 g聚乙烯基吡咯烷酮、4.8 g蓖麻油聚氧乙烯醚)，升温至30～35℃，开启搅拌，在转速为700 r/min条件下搅拌10 min，加入1/20(共690 g)的水进行预乳化，搅拌30 min，形成油包水的状态；

(2)加入3.8 g乙二醇单丁醚和3.6 g阴离子表面活性剂(AEC-11)，搅拌10 min；平均分5次加入3.2 g冰乙酸，每次搅拌2 min，然后提高搅拌速度至1000～1200 r/min，继续搅拌5 min，加入1/20的水搅拌10 min，如此重复5次。乳化过程中，乳液体系从油包水型转变为水包油型，转相成功后逐渐加入剩余的水，在室温下继续搅拌10～15 min，调节pH为5.5～6.5，得到BPTSO乳液。

1.3 定量分析方法

用盐酸-乙醇滴定法(盐酸乙醇标准溶液为滴定液，溴酚蓝作为指示剂)测定叔胺的转化率[13]。

1.4 产物结构表征

采用KBr法在Nicolet 560光谱仪上进行FT-IR光谱分析；以CDCl3为溶剂，在Bruker 400 MHz核磁共振波谱仪上记录1H NMR谱；采用TGA 4000型热分析仪进行TGA热重分析。

1.5 Bola有机硅季铵盐乳液性能测试

用表面张力仪测试乳液的CMC；用马尔文激光纳米粒度仪测试乳液的粒径；采用JEM1200EX测试乳液的结构。

1.6 Bola有机硅季铵盐乳液的应用性能测试

用BPTSO、PTSO乳液对织物进行整理[1]，然后对其进行应用性测试。

参照GB/T 8942—2002进行柔软度测试；采用S-570扫描电子显微镜(日立)测试BPTSO整理后织物的表面形貌；参照GB/T 17644—1998进行抗黄变性能测试。

采用微量移液器移取一定量水滴(5μl)滴加到水平铺展的织物表面，用秒表记录水滴在织物表面完全铺展所用的时间，测试亲水性。

参照GB/T 3921.3—1997进行泡水牢度测试，参照GB/T 3920—1997进行摩擦牢度测试，参照HG/T 5499—2018进行增深效果测试。

2 实验结果与讨论

2.1 Bola有机硅季铵盐的合成优化

2.1.1 季铵化试剂的选择 在反应物摩尔比n(PTSO)∶n(CPTSO)=1∶1，反应温度T=80℃，反应时间t=3 h，反应物质60%（质量）条件下，分别考察5种季铵化试剂对PTSO转化率的影响，结果如表1所示。

表1 不同季铵化试剂对PTSO的转化率Table 1 Conversion rates of PTSO with different quaternary ammonium reagents

由表1可知，用硫酸二乙酯对有机硅嵌段聚合物进行改性，PTSO转化率只有76.3%，用三甲基氯化铵盐酸盐和硫酸二甲酯时，PTSO转化率相当，γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵化后转化率高达97.6%。这是由于γ-氯丙基三甲氧基硅烷中的Si—OCH3结构可形成空间网状交联，结构更加稳定[24,29]；而硫酸二甲酯缺乏这样的功能性基团，无法实现空间上的水解再交联。因此，选γ-氯丙基三甲氧基硅烷做季铵化试剂。

2.1.2 反应条件的选择 γ-氯丙基三甲氧基硅烷作季铵化试剂，反应物摩尔比n(PTSO)∶n(CPTSO)=1∶1，反应物质量浓度60%条件下，分别考察反应温度和反应时间对PTSO转化率的影响，结果如图2所示。

由图2(a)可知，随着反应时间的延长转化率逐渐增加，当时间延长到3 h后，转化率增加不明显，同时反应时间过长也会加深产品颜色，因此选择2～4 h作为反应时间的优化范围。当反应温度由50℃升高到80℃时，PTSO的最终转化率由65%增加到95%，继续升高温度，转化率不再增加。这是因为温度升高后，反应系统获得更多能量使分子运动加剧，从而提高反应速率；反应温度对转化率有很大影响，这是因为季铵化过程是吸热反应，升温有利于平衡正向移动从而提高转化率[30-31]。考虑到异丙醇的沸点是83℃，因此选择60～80℃作为反应温度的优化范围。

由图2(b)可知，当反应物摩尔比由1∶0.8增加到1∶1.2时，PTSO转化率从72%增加到98.5%，继续增加季铵化试剂的用量，转化率增加并不明显。这是因为季铵化反应是亲电加成，属于SN2历程，季铵化试剂用量增加，更容易进攻叔胺位置[32-33]，表现为转化率增加，反应物摩尔比在1∶1.2时已经达到了较大的转化率；继续增加季铵化试剂，叔胺位置位阻增加，多余的季铵化试剂无法进入，因此季铵化转化率不再增加，多余的γ-氯丙基三甲氧基硅烷不再参与反应，使得PTSO转化率不再增加。因此，反应最佳物料摩尔比n(PTSO)∶n(CPTSO)范围为1∶1.0～1∶1.2。

图2 不同反应条件时PTSO的转化率Fig.2 Conversion rate of PTSOwith different reaction conditions

2.1.3 正交实验工艺优化 选取季铵化合成工艺中的反应温度(60、70、80℃)、反应时间(2、3、4 h)、反应物摩尔比(1∶1.0、1∶1.1、1∶1.2)进行三因素三水平正交实验设计，L9(33)实验结果如表2、表3所示。

表2 正交实验因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments

由表3可知，通过对比分析3个因素的极差大小，可以确定最优水平的组合方案为A3B3C2，即合成Bola有机硅季铵盐的最优工艺条件为：反应温度为80℃，物料摩尔比为n(PTSO)∶n(CPTSO)=1∶1.2，反应时间为3 h。同时，为检验此最优工艺条件的可靠性，再进行3次重复性实验，PTSO平均转化率达98.60%。从工艺优化的结果来看，选择合适的季铵化试剂、较高的反应温度以及物料摩尔比的共同促进，对季铵化过程起到了协同增效的作用，取得了较好的实验结果，极大地提高了反应效率，降低了反应难度。

2.2 Bola有机硅季铵盐的结构表征

BPTSO的红外吸收光谱和核磁共振氢谱，如图3所示。

表3 正交实验方案与结果Table 3 Result of orthogonal experiments

图3(a)红外吸收光谱显示了产物的拉伸振动和伸缩振动的相关信号，BPTSO在3414、2963、1399、1260、1018～1098和800 cm-1处的吸收峰分别表示—OH、C—H(—CH3、—CH2)、—NH4+、Si—CH3、Si—O和Si—C基团。初步判断，BPTSO中成功引入了羟基和季铵盐基团特征性基团。

图3 BPTSO的红外吸收光谱图(a)和核磁共振氢谱图(b)Fig.3 FT-IR spectrum(a)and 1H NMRspectra(b)of BPTSO

从图3(b)中可以看出，核磁共振氢谱中各吸收峰的相对位移、面积积分比与目标产物的氢原子结构基本吻合，BPTSO很好地保留了中间体硅氧烷的主链结构。BPTSO：δ0.07(a，Si—C H3)，0.14(b，Si—C H2)，1.19(d，—OCH2C H CH2)，1.85(k，Si—CH2C H2—)，2.21(s，CH—O H)，2.459(e，N—C H2—)，3.36(g，s，Si—OC H3，N—C H3)，3.96(h，—O H)。3.96处对应的—OH中质子的核磁峰，表明PTSO已经发生了开环反应，在位移为3.3～3.4附近的位置出现了Si—OCH3特征峰，表明PTSO已经发生了季铵化反应。

综上，可以推断最终产物为多羟基Bola有机硅季铵盐BPTSO。

2.3 BPTSO乳液的性能

2.3.1 乳液的微观形貌及CMC 在25℃下，测定产品BPTSO乳液的表面张力γ，绘制得到γ-lgc曲线。测试BPTSO和ATSO乳液(10 mmol/L)的微观形貌及粒径分布，结果如图4所示。

BPTSO和ATSO乳液在水溶液中的聚集体TEM图如图4(a)和(b)所示，BPTSO乳液中粒子基本呈圆球形囊泡结构，无棒状或不规则形态，分散性良好。由粒径分布图4(c)可知，ATSO乳液的粒径主要分布在40～80 nm，分布范围窄、仅只有一个单峰并呈正态分布，这与TEM数据基本吻合。而BPTSO乳液的粒径主要分布在80～120 nm，比ATSO乳液的粒径大，这是因为Si—OCH3水解为Si—OH，Si—OH分子间发生缓慢的交联反应，导致乳液的粒径加大[24]。由此可得，BPTSO在水溶液中能使胶粒具有更强的聚集能力和稳定的骨架结构。

图4 BPSTO和ATSO乳液的TEM、粒径分布和BPTSO的γ-lg c曲线Fig.4 TEM of BPTSOemulsion;TEM of ATSOemulsion;particle size andγ-lg c curve of BPTSOemulsion

由图4(d)可知，在BPTSO乳液的浓度较低时，水溶液的表面张力随BPTSO乳液浓度的增加而逐渐降低，当水溶液浓度超过临界胶束浓度(CMC)后，整个体系的表面张力趋于平缓、稳定，此时的季铵盐分子在溶液表面的吸附达到饱和，溶液内部季铵盐分子的疏水链端缔合形成胶束。由图4(d)计算得出，BPTSO乳液的γ为29.4 mN/m，CMC值为0.036 mmol/L。这是因为BPTSO具有两个亲水基，表面吸附分子在溶液表面将采取倒U形构象，即两个亲水基伸入水中，疏水链形成弯曲的结构伸向气相。于是构成溶液表面吸附层的最外层是亚甲基，而亚甲基降低水的表面张力的能力弱于甲基[34]，所以，Bola型有机硅季铵盐降低水的表面张力的能力并不强。

2.3.2 BPTSO乳液稳定性研究 经有机硅产品浸轧处理后的织物，经历高温烘干及固化的过程后，可使整理剂更好地接枝固定在织物表面，赋予织物良好的手感。所以，织物整理剂需要具有良好的热稳定性才能满足实际使用的需求。BPTSO乳液的稳定性测试结果如图5所示。

通过图5可知，BPTSO乳液可耐受高温，这是因为BPTSO结构中有重复的Si—O链段，高温下化学键不断裂，硅氧烷链段的引入提高了原主链的热稳定性，可满足织物整理过程中的高温定型整理要求。同时，BPTSO乳液可以在较宽的pH范围内保持稳定，在高速剪切的条件下稳定性也很好。这是因为BPTSO乳液具有囊泡结构，其壳层是含羧酸基的阴离子表面活性剂(AEC-11)，形成一层均匀的屏障，可耐碱100 g/L以上。BPTSO乳液在油水界面发生吸附时，超长疏水亲油基伸向油相，短链亲水基插入水相，降低了油水界面张力，吸附形成稳定的界面膜，界面膜中的分子排列紧密，分子间的静电斥力强，界面膜强度较大，乳状液滴不易聚集成团，因此BPTSO乳液具有良好的稳定性，可以适应多种复杂的环境。

稳定机理：在聚硅氧烷结构基础上引入了两条季铵盐碳链，形成Bola型两亲分子，可以提高其亲水性，并且两条尾链之间的排斥作用可以稳定较大的聚硅氧烷头部，且使分子间的聚集空隙减小。有机硅季铵盐可以聚集形成球形囊泡[11-12]，这些囊泡依次排列在一起形成泡沫状网状结构，这种新型的聚集形态缘于烷基链的散乱使疏水部分的聚硅氧烷链段基团暴露在水分子中相互作用，在聚集过程中因为两条尾巴间的静电排斥力，使其能够稳定存在而不会形成更大的聚集体。

2.4 BPTSO乳液整理织物后的应用性能测试

2.4.1 BPTSO乳液整理织物后的柔软度和抗黄变性能 测试BPTSO和ATSO乳液整理织物后的柔软度和抗黄变性能，结果如图6所示。

图5 BPSTO乳液的稳定性Fig.5 Stability of BPTSOemulsion

图6 BPTSO乳液整理后织物的柔软性能(a)和抗黄变性能(b)Fig.6 Softness(a)and whiteness(b)of fabric treated with BPTSOemulsion

由图6(a)可知，BPTSO比ATSO具有更优异的柔软度。ATSO整理2次后柔软度下降的较为明显，6次后降低了43.4%；而BPTSO整理6次后只下降了23.2%。由图6(b)可知，BPTSO的白度优于ATSO，随时间的延长，ATSO乳液整理棉织物后的白度由最初的91.4下降至87.3，而BPTSO乳液整理棉织物后白度下降较小。这是因为ATSO中的氨基是以伯胺形式存在，经过高温或者日晒后很容易被氧化，而BPTSO中的氨基是以季铵基形式存在的，经γ-氯丙基三甲氧基硅烷改性后黄变降低，白度更好。

由图7(a)、(b)可知，未经整理的棉织物和涤纶织物表面有许多凹槽，比较粗糙。经BPTSO乳液整理后织物表面[图7(c)、(d)]的沟槽消失，变得更为光滑。这是因为：一方面，BPTSO乳液结构中的季铵基牢牢地吸附在纤维表面；另一方面，BPTSO乳液的Si—OCH3在酸性的水介质中水解并转化为Si—OH，在高温定型时Si—OH会形成Si—O—Si的空间网状交联，在纤维表面形成一层致密的薄膜，填充进织物纤维的凹槽内，使凹槽变得平整，极大地降低了纤维束之间的摩擦力，使织物具有滑而活络、蓬松柔软的回弹效果。

2.4.2 亲水性 测试了经BPTSO乳液整理后棉、涤纶织物的水接触角及亲水性，结果如图8。

图7 BPTSO乳液整理后织物的SEM图Fig.7 SEM images of fabrics treated with BPTSO

图8 BPTSO乳液整理后棉(a)和涤纶(b)的亲水性Fig.8 Water contact angles and hydrophilicity of cotton(a)and dacron(b)treated with BPTSOemulsion

由图8(a)、(b)可知，经BPTSO乳液整理后的棉和涤纶织物均可达到瞬间亲水的效果，而ATSO乳液则无法改善棉和涤纶织物的亲水性。这是因为BPTSO中含有大量的—OH及较高含量的季铵基，两端的季铵基牢牢地锚固在织物表面，提高了其亲水性。而ATSO中无亲水性基团，因此ATSO整理后的棉织物亲水性较差。

亲水性的差异与分子结构及官能团的定向排列密切相关。BPTSO乳液整理织物后，较低的表面张力使其更容易在织物纤维表面铺展开，偶极Si—O键和质子化氨基主要通过静电相互作用和氢键与带负电荷的棉织物表面紧密结合，疏水的长链基团则指向表面外。经ATSO乳液处理的棉织物由于表面有序地排列着Si—CH3基团，形成了相对光滑的疏水表面，因此亲水性较差。而对于经BPTSO乳液处理的棉和涤纶织物，由于主链中增加了季铵基基团，破坏了原有硅氧烷主链顺序取向的Si—CH3基团，织物表面亲水性增加，因此经BPTSO乳液处理后的织物具有更好的亲水性[1,10]。

图9 BPTSO乳液对棉织物的固色效果Fig.9 Color fixation effect of BPTSOemulsion on cotton fabric

2.4.3 固色效果 考察BPTSO和ATSO乳液(20 g/L)对棉织物的固色牢度和固色效果，结果如图9所示。

由图9(a)可知，BPTSO乳液整理后的棉织物比ATSO乳液具有更好的牢度和固色效果，这是因为①Bola分子中的阳离子季铵基基团与染料的阴离子基团形成离子键结合，在织物上生成不溶性色淀，封闭染料的可溶性基团，使织物上的染料遇水不易溶解脱落，达到提高湿处理牢度的目的；②分子结构中的Si—OCH3可形成网状交联，易于在织物表面成膜[1,10]，因此具有较好的摩擦牢度。

由图9(b)可知，当BPTSO乳液由10 g/L增加到60 g/L时，增深率由20.2%增加到46.5%，而当ATSO乳液由10 g/L增加到60 g/L时，增深率由20.2%仅增加到31.8%，但当BPTSO和ATSO乳液用量大于60 g/L时，增深率提升均不明显。这是因为①通过改变增深剂用量可以控制其在织物表面成膜的厚度，随着增深剂用量增加，成膜厚度增加，染深性能提高，但乳液用量超过60 g/L后，增深剂在织物上的吸附达到饱和，膜的厚度不再增加，增深率不再提升；②光照射到未经增深处理的织物表面时，大量的入射光反射，仅有一部分光发生折射而被染料吸收，造成织物染深性差。BPTSO乳液整理染色棉织物后，分子结构中的Si—OCH3可形成网状交联，在织物表面形成一层均匀的低折射率(1.3504)薄膜，使光线在织物表面反射率降低，使更多的光线进入织物纤维，从而使碰到染料分子再反射出来的有色光增多[35-36]，可以造成视觉效果色泽变深，而达到较好的固色效果。

2.5 BPTSO放大生产

在合作企业清远市宏图助剂有限公司，对BPTSO乳液进行了2次中试放大实验(500 kg)、2次量产(4000 kg)(图10)。

BPTSO乳液含量为15%，为织物赋予慕斯般光滑手感基础上，增深率达到46.8%，节省了染料。为实现不同风格棉织物的手感、增深效果整理提供了有力的支撑，改变了传统有机硅整理剂稳定性差、工艺复杂、风格单调等严重的现状（表4）。

表4 BPTSO乳液放大产品指标Table 4 Index of BPTSO emulsion after amplification

3结 论

通过1,3-二(3-缩水甘油醚丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(EDH)和八甲基环四硅氧烷(D4)为原料合成端环氧硅油(ETSO)，以其为原料与葡甲胺胺化得到中间体有机硅嵌段硅油(PTSO)，然后用γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTSO)季铵化改性合成Bola有机硅季铵盐(BPTSO)。将BPTSO乳液作为织物整理剂使用，通过研究得到以下结论。

(1)BPTSO的最佳合成条件：反应温度为80℃，物料摩尔比n(PTSO)∶n(CPTSO)为1∶1.2，反应时间为3 h，PTSO转化率为98.60%。

(2)BPTSO乳液的γ为29.4 mN/m，CMC为0.036 mmol/L，TEM表明BPTSO乳液具有囊泡结构，表现出良好的耐酸碱和耐高温稳定性，可以适应多种复杂的工作液环境。

(3)通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵化改性将Si—OCH3官能团引入到Bola有机硅结构中，Si—OCH3有利于形成更为致密的交联网状结构，SEM证明了BPTSO乳液整理棉织物后微观表面变得更光滑，进而提供优越的柔软度。经BPTSO乳液整理后的棉织物具有优异的抗黄变性、亲水性和固色效果，可使棉织物增深率达到46%以上。