摘要:本课题对聚醚改性硅油中的低含氢硅油的合成和硅氢加成反应进行系统地研究,得到了硅氢加成反应时的最佳工艺条件,并对硅氢加成的产物的结构、粘度、转化率、表面张力和浊点以及折射率等性能进行详细探究与分析。对硅氢加成反应工艺的探究有以下规律,转化率随着催化剂用量增加而增大;聚醚分子量相同时,浊点随着EO/PO比值的增大而升高;表面张力随着含氢量的增高而增大;对产物色泽度进行详细的探讨。用所合成的产物是作为聚氨酯匀泡剂,对发泡试样的泡孔、倍数以及微观结构进行研究,发现合成的某些匀泡剂适用于软硬型的发泡。
关键词:聚醚改性硅油;硅氢加成;表面张力;浊点;匀泡剂
Study on Preparation and Properties of Polyether Modified Silicone Oil
Abstract: This topic systematically studied the synthesis and hydrosilylation reaction of low-hydrogen silicone oils in polyether-modified silicone oils, and obtained the optimum
process conditions for the hydrosilylation reaction, and the product of hydrosilylation. Detailed investigation and analysis of structure, viscosity, conversion, surface tension, cloud point, and refractive index etc. The following rules have been investigated for the hydrosilylation reaction process. The conversion rate increases with the increase of the amount of catalyst; the polyether molecular weight phase At the same time, the cloud point increased with the increase of EO / PO ratio; the surface tension increased with the increase of hydrogen content; the yellowing of the product appearance was discussed in detail. The product color is discussed in detail. The synthesized product was used as a polyurethane foam stabilizer, and the foam cells were studied for foam cells, multiples, and microstructures. Some of the synthetic foam stabilizers were found to be suitable for soft and hard foaming.
目录
1绪论1
1.1聚醚改性硅油的研究进展.1
1.1.1研究背景及现状1
1.1.2聚醚改性硅氧烷类型2
1.2聚醚改性硅氧烷的性能4
1.3聚醚改性硅氧烷的应用4
1.3.1消泡剂4
1.3.2化妆品添加剂5
1.3.3Si-C型聚氨酯匀泡剂5
1.4本课题研究目的与意义6
1.4.1研究目的6
1.4.2研究意义6
2实验部分7
2.1药品与仪7
2.2实验方法8
2.2.1低含氢硅油的合成8
2.2.2硅氢加成8
2.3性能测试与表征8
2.3.1含氢量的测定8
2.3.2折光率的测定9
2.3.3粘度的测定9
2.3.4表面张力的测定.10
2.3.5浊点的测定.10
2.3.6PH测定.10
2.3.7表征.10
3结果与讨论.10
3.1低含氢硅油的研究.10
3.1.1低含氢硅油的调聚.11
3.1.2低含氢硅油的结构分析11
3.2硅氢加成反应的研究.13
3.2.1聚醚改性硅油的结构分析13
3.2.2催化剂用量对转化率的影响17
3.2.3不同种类聚醚对转化率的影响18
3.2.4不同结构聚醚对表面张力的影响20
3.2.5不同结构聚醚对浊点的影响21
3.2.6Si-H与C=C配比对转化率的影响.22
3.2.7温度对转化率的影响.23
3.2.8聚醚改性硅油发黄原因的研究24
3.3聚醚改性硅油作为匀泡剂的应用研究25
3.3.1硬泡型匀泡剂的研究.25
3.3.2软泡型匀泡剂的研究.26
4研究结论.30
致谢31
参考文献.32
1绪论
有机硅化合物是指通过硅原子与杂原子如氧、硫、氮和磷等通过共价键链接而成的有机化合物,其中,把含有Si与氧键通过共价键连接的且在侧链上至少连有一个有机基团,统称为有机硅[1]。有机硅目前主要有以Si-O-Si为主链骨架和主链为Si-C键组成的聚硅氧烷两种,前者在国内的有机硅化合物行业研究范围广而且涉及的领域很广,约占总用量的90%以上[2]。Si-O-Si-易水解,根据其这个看似局限但又可以利用抗水解性差的缺点来找到其相应的用途,因此它作可降解性表面活性剂。我们常听到企业上称硅油是指以Si-O-Si为主链,具有不同粘度的线性聚硅氧烷,室温下为液体油状物。最常用的甲基硅油结构最为简单的,即侧链的有机基全为甲基。硅油主链结构Si-O-Si-的柔韧性较碳碳键的柔韧性大,空间位阻小,具有较高的键能,为452千焦/摩尔,比碳碳键的键能高,因其结构特殊性,使它具有许多卓越的性能,如耐热性、较低的表面张力、抗静电等特性,又具有平滑性、无生理毒性、抗老化性,用聚醚改性后所带来的双重效果,因其结构柔顺性带来的润滑、柔软效果和良好的铺展性,聚醚里的亲水基团使得用聚醚改性后的硅油能在水溶液中优异的自乳化性等优点[3-5]。在聚醚改性硅氧烷的结构式中,可以知道结构里含有氧化乙烯(EO)亲水基团,能为聚醚改性硅油提供亲水性和起泡性,因此起增溶作用。聚氧化丙烯(PO)具有优良的油溶性和疏水性,可以用来降低液-液体系的表面张力使之相容性更好。因此,可以通过改变EO/PO比例以及聚醚链段的总分子量,会对聚醚改性硅氧烷的性能产生较大影响,从而拓宽其应用领域[3]。优异的性能决定了它的应用领域,比如:高温下用来消泡,减少因泡孔而带来的力学缺陷;用在聚氨酯发泡时,由于泡孔大小不均匀导致一些力学性能的下降,用聚醚改性的硅油来泡孔均匀,有稳泡作用;用作美容的化妆品原 聚醚改性硅油的制备与性能研究:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_205107.html