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《四川大学》 2004年
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聚甲基氢硅氧烷的改性及其性能研究

宋秘钊  
【摘要】:许多专家认为21世纪是有机硅世纪,是有机硅全面发展的时代。有机硅产品以技术密集和应用多样性为特色,应将应用技术研究提高到应有的高度。很多有机硅产品升级换代的动力来自用户。我国只有大路品种,规格也少,只有千方百计地开发新产品,才有与国外公司分享市场的能力。而要做到这一点,就必须大力开展有机硅的应用基础研究,本课题正是基于这一点而开展的应用基础研究。欲研制侧链含烃羧基硅油、烃羧酸高碳醇酯基硅油以及烃羧基和烃羧酸高碳醇酯基双亲硅油。含长链酯烃基的烃羧酸高碳醇酯基硅油具有优良的润滑性、憎水性、防污性、可涂印性及与有机材料的相容性。硅油主链上带的烃羧基具有反应活性,可作为树脂和涂料的改性剂,改善它们的成型性、脱模性、耐热性及润滑性等。烃羧基硅油可用于织物柔软整理剂、抛光剂、脱模剂和皮革防水等。含烃羧基和烃羧酸高碳醇酯基的双亲硅油除了具有烃羧基硅油和烃羧酸高碳醇酯基硅油的性能外,必将带来一些新的功能。 论文实验的主要内容包括:(1)采用硅氢加成反应,合成烃羧酸甲酯基硅油、烃羧酸高碳醇酯基硅油、以及烃羧酸甲酯基和烃羧酸高碳醇酯基双官能团硅油,得到较成熟的合成工艺;纯化所得到的合成物,并进行结构鉴定,确定其硅氢加成方式。(2)采用碱催化水解或选择性碱催化水解的方式分别将烃羧酸甲酯基硅油与烃羧酸甲酯基和烃羧酸高碳醇酯基双官能团硅油水解得到烃羧基硅油,以及烃羧基和烃羧酸高碳醇酯基双亲硅油,得到较成熟的水解工艺。(3)比较所合成的各种改性硅油的乳化性能及影响因素,比较所合成的各种改性硅油的有机相容性,为它们的应用奠定基础。(4)测定各种改性硅油和用它 四川大学博士学位论文 们处理的织物的表面能,为它们的应用服务。主要的实验方法和结果如下: 提高甲基丙烯酸甲酷和聚甲基氢硅氧烷之间的硅氢加成反应温度可大大缩 短反应时间,转化率可达90%以上。正交实验结果表明,各影响因素顺序是: 催化剂用量反应时间物料比反应温度。结合影响硅氢加成反应转化率 的各单因素实验,以及各反应因素对甲基丙烯酸甲醋均聚物形成量的影响,确 定反应较佳条件是:反应温度140℃,催化剂的用量为反应物质量的60 x 10一6, 反应时间30h,物料比为1.5。反应产物的IR和IH一MR图谱分析表明,甲基 丙烯酸甲酷与聚甲基氢硅氧烷之间的硅氢加成反应产物主要是旦一1,2加成产 物,而在其IR和‘H一NMR图谱分析中未出现。一1,2加成和1,4一加成产物结构 所具有的特征吸收峰和化学位移。 烃梭酸甲酷基硅油水解制备烃梭基硅油的反应可在碱催化条件下进行。其 正交实验结果表明,各影响因素顺序是:碱的质量分数反应温度反应时 间。通过对影响其水解反应的各个因素的进一步研究可知,烃梭酸甲醋基硅油 水解反应的较佳条件可确定为:碱的质量分数为12%,时间80min,温度90℃, 水解率可达90%以上。 丙烯酸高碳醇酷与聚甲基氢硅氧烷之间硅氢加成反应的正交实验结果表 明,各因素的影响顺序为:催化剂用量反应温度反应时间物料比 溶剂量。结合影响该硅氢加成反应转化率的各单因素实验,确定较佳的硅氢加 成反应条件是:温度 130一140℃,催化剂用量为反应物质量的60xl护,时间12h, 反应的物料比为1.2左右,转化率可达95%以上。 采用本论文的合成路线,以大分子的丙烯酸高碳醇醋单体直接接枝聚甲基 氢硅氧烷的改性方式是可行的。通过对反应产物的IR和’H一MR分析可知,该 硅氢加成反应的产物主要是p一1,2加成产物,而在IR和’H一NMR图谱中未发 现它们a一1,2加成产物和1,4一加成产物(顺式+反式)的特征吸收峰和化学位 移。 由于甲基的位阻,甲基丙烯酸甲醋和聚甲基氢硅氧烷之间的硅氢加成反应 明显难于丙烯酸高碳醇醋和聚甲基氢硅氧烷之间的硅氢加成反应;丙烯酸高碳 醇酷接枝到聚硅氧链上后,对其后续甲基丙烯酸甲醋和聚甲基氢硅氧烷之间的 硅氢加成反应有屏蔽作用。基于以上两点,将甲基丙烯酸甲醋和丙烯酸高碳醇 四川大学博士学位论文 醋依次与聚甲基氢硅氧烷进行硅氢加成反应,得到烃梭酸甲酷基和烃梭酸高碳 醇酷基双官能团聚硅氧烷。通过调整甲基丙烯酸甲醋和丙烯酸高碳醇醋的物料 比以及它们与聚甲基氢硅氧烷进行硅氢加成反应的时间,可得到烃梭酸甲酷基 和烃梭酸高碳醇酷基双官能团聚硅氧烷,其转化率可达90%以上。经IR和 ,H一NMR分析后表明,甲基丙烯酸甲醋和丙烯酸高碳醇醋两种单体的接枝方式 均为p一1,2加成,在其xR和’H一NMR图谱中未观察到a一l,2加成和一,4一加成 (顺式十反式)方式。 碱催化水解烃梭酸甲酷基和烃梭酸高碳醇酷基双官能团聚硅氧烷时,可选 择性地水解聚硅氧烷链上接枝的甲基丙烯酸甲酷基而保留丙烯酸高碳醇醋基, 得到烃梭基和烃梭酸高碳醇醋基双亲硅油。当烃梭酸甲醋基比烃梭酸高碳醇酷 基摩尔比约为1:1时,以质量分数为18%的碱,温度90℃,时间110min的条 件水解,烃梭酸甲醋基水解率可达到83.0%左右。烃梭酸高碳醇酷基的量和比 例增加,则水解难度有所提高,水解率有所下降。 因引入聚硅氧烷链上基团的结构和数量的不同,致使硅油的最佳乳化HLB 值
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ264

【引证文献】
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1 许伟;安秋凤;丁宇;郝丽芬;熊浩森;;羧基/十二烷基改性聚硅氧烷的合成及在皮革防水中的应用[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2013年02期
2 严丽珊;林雅铃;邱远欢;邹洁;王丹;林芳;张安强;;线形与星形端烃羧基聚二甲基硅氧烷的合成与表征[J];有机硅材料;2013年02期
3 宋秘钊;孙晓泉;赵欣;张景彬;;氨烃基改性聚甲基氢硅氧烷的合成与表征[J];皮革科学与工程;2012年05期
4 成西涛;唐璇;李稳宏;张存社;吴素芳;张凡;;聚醚接枝聚硅氧烷的合成及其在金属清洗剂中的应用[J];精细化工;2011年10期
5 宋秘钊;赵欣;张景彬;王日华;;甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸高碳醇酯接枝改性聚甲基氢硅氧烷的研究[J];中国皮革;2011年13期
6 姚方;胡静;;烃羧基硅油制备的新工艺研究[J];天津化工;2011年02期
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1 宋旻子陌;长链烷基有机硅蜡的合成及其在化妆品中的应用研究[D];广州大学;2018年
2 王晓辉;长链烷基环氧基聚硅氧烷的合成以及润滑与抗刮擦功能应用[D];华南理工大学;2018年
3 周盛文;两亲性聚硅氧烷接枝季铵盐嵌段共聚物的合成、表征及其抑菌特性研究[D];华南理工大学;2017年
4 杨柳;十二烷基/苯基共改性硅油的合成工艺与性能研究[D];浙江大学;2015年
5 邓文文;含聚乙二醇嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体的合成与表征[D];华南理工大学;2015年
6 师璐;基于聚硅氧烷手性两亲聚合物的设计、制备及性能[D];北京化工大学;2013年
7 韩颖;有机硅乳液的制备及其性能表征[D];天津大学;2013年
8 杨林;基于线形硅氧烷低聚物的超分子弹性体的合成与表征[D];华南理工大学;2013年
9 陈晓冰;室温固化聚硅氧烷漆膜的制备、结构与性能[D];复旦大学;2012年
10 徐千贺;有机硅表面活性剂的工艺及应用研究[D];大连工业大学;2012年
【参考文献】
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1 宋秘钊,张廷有,张慧君;甲基丙烯酸酯-含氢聚硅氧烷接枝物的合成与表征[J];化学研究与应用;2003年06期
2 张蕾,严川伟,孙刚,童靖宇,李金洪,曹楚南;低α_s有机硅热控涂层及其空间防护作用研究[J];中国空间科学技术;2003年02期
3 潘慧铭,黄素娟;表面、界面的作用与粘接机理(一)[J];粘接;2003年02期
4 马文石,何继辉,欧召阳,潘慧铭;有机硅改性聚丙烯酸酯的表面自由能和耐水性的研究[J];涂料工业;2003年04期
5 张方;我国化工新材料发展展望[J];化工技术经济;2003年01期
6 张爱霞,周勤;2001~2002年国外有机硅工业进展[J];有机硅材料;2003年01期
7 郑宇;有机硅行业步入高速发展期[J];新材料产业;2002年12期
8 谷国团,张治军,党鸿辛;低自由能固体表面的制备及其应用[J];化学进展;2002年03期
9 何慧,沈家瑞;用接触角法测量聚合物共混体系的表面性能[J];合成材料老化与应用;2002年01期
10 官长志;2000~2001年国外有机硅工业进展[J];有机硅材料;2002年01期
【共引文献】
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1 黄红军;杜志鸿;胡建伟;王晓梅;万红敬;王建江;;环氧树脂共混改性聚氨酯泡沫材料粘附性能研究[J];包装工程;2015年13期
2 魏元博;安秋凤;赵洁;;有机硅柔软剂在织物整理方面的应用现状及发展[J];有机硅材料;2014年06期
3 王爱娟;范晓杰;李均明;张姣;陈鼎;刘林涛;;固相比对磷酸镁医用粘合剂粘接性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2014年S1期
4 张志闻;何海波;杭东跃;;不同粘结系统及操作者临床经验及对纤维桩冠方微渗漏的影响[J];医学理论与实践;2013年24期
5 尤小姿;王瑜钢;赵金枝;夏敏;童锋;;UV固化丙烯酸酯改性硅油的合成及性能[J];有机硅材料;2013年06期
6 刘佳;张丽华;程山;马忠亮;萧忠良;;非均相发射药界面研究进展[J];化学推进剂与高分子材料;2013年05期
7 刘佳;程山;;表界面化学在材料研究中的应用[J];化工中间体;2013年08期
8 沈彦旭;林铁松;何鹏;祝明;张智慧;陆凤娇;;Sn-Zn合金在Si_3N_4/2024Al复合材料表面渗锡行为[J];焊接学报;2013年07期
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10 周峰;聂蓉蓉;孟祥峰;;三种树脂桩核粘接系统在冠方微渗漏的研究[J];口腔颌面修复学杂志;2012年03期
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8 陈晓军;包宗宏;陶刚;周邢;;耐高温强碱有机硅消泡剂的研制[J];日用化学工业;2009年04期
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10 张西亚;;氨基硅柔软剂应用性能的研究[J];安徽化工;2008年04期
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1 刘停;蒋柏泉;邹友琴;;微波辅助烯丙醇聚氧烷基醚改性甲基含氢硅氧烷及其消泡剂性能[J];化学研究与应用;2015年12期
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3 董子良;耿涛;姜亚洁;鞠洪斌;;长链烷基季铵碱的制备工艺及性能[J];精细化工;2015年07期
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5 张安强;吴水珠;刘海敏;潘其维;刘述梅;;与学生研究计划相结合的高分子化学教学改革初探[J];化学教育;2014年10期
6 程柳军;刘琼琼;杨林;张安强;林雅铃;;多臂端羧基聚硅氧烷的可控合成及表征[J];有机硅材料;2014年02期
7 滕晓光;李秋小;耿涛;姜亚洁;;十二烷基三甲基氢氧化铵与十二烷基苯磺酸钠复配体系的表面活性[J];精细化工;2013年06期
8 赵欣;朱文英;;DMAPAA-PHMS氨基硅油的合成及表征[J];化工新型材料;2013年04期
9 刘汝锋;陈亿新;尚小琴;吴达峰;;农机高效低泡水基清洗剂的研制与性能研究[J];安徽农业科学;2012年19期
10 张爱霞;苗刚;周勤;陈莉;;2011年国内有机硅进展[J];有机硅材料;2012年03期
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1 张志鹏;配体控制的钯催化1-氯甲基萘选择性羰基化和三苯基磷催化曼尼希反应的理论研究[D];大连理工大学;2018年
2 黄炜妍;基于配位键构建的超分子弹性体:设计与结构表征[D];华南理工大学;2018年
3 曾一成;水性有机硅/SiO_2/聚丙烯酸酯杂化树脂的制备与性能研究[D];华南理工大学;2018年
4 夏洋洋;耐压密封凝胶的制备与应用[D];合肥工业大学;2018年
5 刘旻瑞;复合相变材料蓄热特性实验研究[D];苏州科技大学;2017年
6 郑万凯;常温自干型水性环氧树脂的制备和性能研究[D];浙江理工大学;2018年
7 陈良兵;耐磨有机硅树脂的制备及研究[D];大连工业大学;2017年
8 孙改霞;间戊二烯均聚物及其与苯乙烯共聚物的合成与改性研究[D];湖南大学;2017年
9 吕晓慧;PM2.5口罩滤纸的制备及其疏水化处理[D];东北林业大学;2017年
10 犹阳;基于氢键的可自愈合聚硅氧烷超分子弹性体的交联机理与可控合成[D];华南理工大学;2016年
【二级参考文献】
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1 张 蕾,严川伟,屈 庆,曹楚南,孙刚,童靖宇,李金洪;原子氧对金属银和有机防护涂层的侵蚀[J];材料研究学报;2002年03期
2 张蕾,严川伟,屈庆,李美栓,曹楚南,孙刚,童静宇;原子氧对聚酰亚胺表面侵蚀及有机硅涂层保护[J];腐蚀科学与防护技术;2002年02期
3 王国建;有机硅氧烷/丙烯酸酯共聚弹性乳液的研制[J];建筑材料学报;2001年04期
4 孙刚,童靖宇,李金洪;微波电离型原子氧源的降能和中性化系统[J];中国空间科学技术;1999年06期
5 丁志明,陈安仁,江燕;高耐候性有机硅丙烯酸树脂合成研究[J];化学建材;1997年05期
6 黄绍钧,潘慧铭,刘杰;材料表面能的测算及其对粘合强度的影响[J];高分子材料科学与工程;1987年01期
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1 ;宇航涂料[J];涂料文摘;2000年01期
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