聚醚接枝硅油的合成研究及交联物对其性能的影响

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聚醚接枝硅油是性能优良的有机硅表面活性剂,广泛应用于聚氨酯泡沫塑料的匀泡剂、化妆品原料、纺织、防雾剂、塑料添加剂、柔软剂等领域。硅氢加成反应是含有Si-H键的有机硅化合物与不饱和化合物在一定条件下进行的加成反应,该反应的反应条件温和、产率高,被广泛用来合成各种含硅聚合物,在有机硅化学领域占有重要地位。在硅氢加成反应中往往有交联物生成,交联物将影响产品的性能。本文详细研究了聚醚接枝硅油的合成及交联物对其性能的影响,从反应原料出发,研究了低含氢硅油的制备;再让封端聚醚接枝低含氢硅油;最后研究了交联物产生的原因,合成一系列交联物含量不同的聚醚接枝硅油,研究它们的浊点及表面张力。本文首先以高含氢硅油调聚制备低含氢硅油,通过实验研究得较佳反应条件是浓硫酸用量占总量的1.5%,反应时间4h,反应温度为65℃。同时,本文建立了一种以二氧六环为内标,利用1H-NMR法测定含氢硅油的含氢量与分子量的方法,通过与化学法测定的含氢量及文献中含氢硅油的Mark-Houwink方程的对比,表明用1H-NMR法测定含氢硅油的含氢量与分子量的方法是完全可行的,该法具有操作简单、省时、准确、可靠、所需样品量少等优点。本文还探讨了聚醚接枝硅油的合成过程,以含氢硅油和甲基封端聚醚为原料,氯铂酸为催化剂,得到较优合成条件为:催化剂用量55ppm,反应时间4h,反应温度为110℃,Si-H:C=C=1:1.2。论文研究了交联物产生的原因,发现交联物主要是含氢硅油在硅氢加成反应过程中生成的,而水是导致交联物产生的主要因素。在硅氢加成过程中,合成一系列交联物含量不同的聚醚接枝硅油,并研究它们的表面张力及浊点。研究发现,交联物的存在导致聚醚接枝硅油的浊点降低,降低表面张力的能力下降。交联物的存在会影响聚醚接枝硅油的浊点及表面张力,合成过程中应该尽量减少其生成。
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