含氢硅油的最新研究进展

综述了近20年来含氢硅油的研究成果,对全含氢硅油和部分含氢硅油的制备方法进行了分析及比较。展望了含氢硅油的发展方向。

含氢硅油对氟硅密封剂性能影响

研究了不同种类的含氢硅油对脱氢型氟硅密封剂力学性能、耐介质性能及耐热性能的影响。结果表明,甲基含氢硅油作交联剂时密封剂力学性能较好,随着活性氢质量分数的增加,拉伸强度和硬度上升,断裂伸长率下降;采用含氢氟硅油作交联剂时,密封剂的耐介质性能相对最好;苯基含氢硅油作交联剂时,氟硅密封剂的耐热性能相对最好。

高含氢硅油调聚法制备低含氢硅油的研究

通过高含氢硅油与八甲基环四硅氧烷的调聚反应制备低含氢硅油。研究了反应温度、时间、原料配比等对单体转化率、产物折射率的影响。结果表明,在以浓硫酸为催化剂时,反应温度为26℃,反应时间控制在8 h为宜;在含氢量保持不变的的情况下,随着六甲基二硅氧烷(MM)用量的增加,低含氢硅油摩尔质量降低,其折射率随之降低;MM用量保持不变的情况下,随着活性氢量分数的提高,低含氢硅油的折射率逐渐降低。

甲基苯基含氢硅油的合成及其热稳定性

以甲基含氢硅油为氢源,在浓硫酸催化下经水解共聚缩合合成了甲基苯基含氢硅油(1),其结构和热稳定性经1H NMR,FT-IR和TGA表征。结果表明,1失重5%的温度为337.42℃。

202高含氢硅油企业标准

高含氢硅油是在金属盐类催化剂作用下,低温可交联成膜,在各种物质表面形成防水膜,可作为石膏、织物、玻璃、陶瓷、纸张、皮革、金属、水泥、大理石等各种材料的防水剂,尤其是织物的防水。高含氢硅油是由甲基含氢硅油乳液与甲基羟基硅油乳液共用,能防水又可保持织物的透气性并能提高织物的撕裂强度、磨擦强度和防污性,改善织物的手感和缝合性能。另外,用作纸张的防粘隔离剂和交联剂。制定本企业标准有利于202高含氢硅油保证产品质量和生产稳定。

含氢硅油和聚醚硅油中含氢量的测定

采用龙氏氮素器对含氢硅油和聚醚硅油中的含氢量进行了测定。其原理是利用Si-H键与NaOH溶液反应产生氢气,通过准确测定生成氢气的体积,由气态方程式即可计算出含氢量,并与化学法进行了对比,结果表明两者间相对偏差均小于3.3%,取得了满意的效果。

核磁共振波谱法测定含氢硅油、含硅聚醚、羟基硅油

采用90MH_z-~1H-NMR、90MH_z-^(29)Si-NMR和270 MH_z-NMR分别测定了羟基硅油中羟基、含氢硅油中的Si-H键以及特种含砖聚醚中硅油平均聚合度、链节数、分子量以及含硅聚醚的分子量。其结果和化学方法及红外光谱法比较,取得比较满意的结果。

TiO_2/氟化含氢硅油超疏水防腐涂层的制备及性能

针对无机TiO2纳米粒子表面能较大且易团聚的问题,利用低表面能物质硬脂酸使TiO2纳米粒子表面有机化,并以十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和含氢硅油(PMHS)为原料制备氟化含氢硅油,将改性后的TiO2与氟化含氢硅油混合,用溶胶凝胶法在铝基底上形成改性TiO2/氟化含氢硅油复合涂层。涂层的表面形貌和疏水性采用X射线衍射仪、红外光谱、扫描电镜和接触角分析仪等进行表征,防腐性能采用极化曲线和交流阻抗等电化学法进行测定。结果表明:改性TiO2/氟化含氢硅油复合涂层表面结构丰富,其与水的静态接触角为152°,滚动角为7°,说明涂层具备超疏水性能;其腐蚀电位从裸铝片的-926mV正移至-576mV,腐蚀电流密度从裸铝片的4.68×10-5 A/cm2下降至9.07×10-6A/cm2,显示出较好的防腐性能。

从含氢硅油制取水性氟硅聚合物

在无溶剂的条件下,通过硅氢加成法将烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚,氟化丙烯酸烷基酯接枝共聚到甲基含氢硅油侧链,成功地合成了一系列有机氟硅聚合物.通过高速剪切乳化法可制得不同质量投料比时的水性氟硅聚合物水分散物.采用FTIR,1HNMR和TEM对有关产物和乳液进行了结构分析,并进一步系统研究了水分散物表面张力,流变性等性能,结果表明:质量分数为2.0%的水性氟硅聚合物水分散物的表面张力降低至22.00～26.00N/m,其黏度随着剪切速率的增大有剪切变稠现象发生,且不同质量投料比时,其粒子粒径大小及形状也有较大差别.

聚醚改性苯基含氢硅油非离子表面活性剂的合成及性能

以苯基含氢硅油和烯丙基甲基聚醚为原料,异丙醇为溶剂,氯铂酸为催化剂,通过硅氢加成反应合成聚醚改性苯基含氢硅油非离子表面活性剂(PMPS),利用FTIR和1H NMR对PMPS的结构进行表征,以Si—H转化率和PMPS表面张力为衡量指标,采用响应面法对PMPS的合成条件进行优化,并将PMPS与直链化脂肪醇聚氧乙烯醚(FAPE)进行表面性能比较。表征结果显示,烯丙基甲基聚醚已接枝到聚硅氧烷的主链上,且符合设计结构。实验结果表明,PMPS的最佳合成工艺条件为:反应温度123℃,反应时间7 h,n(C=C)∶n(Si—H)=1.20,在该条件下Si—H转化率为84.89%,PMPS表面张力为26.08 m N/m,与模型预测值基本接近。PMPS的综合表面活性比FAPE更高,具有良好的破乳效果。

稀土固体超强酸催化D4和D_4~H开环共聚合制备二甲基含氢硅油

二甲基含氢硅油是制备二甲基硅橡胶不可缺少的原料,其性能对硅橡胶性能有较大影响。针对二甲基含氢硅油传统制备方法存在的缺点,本文中采用高活性、便于处理、能重复利用、低腐蚀性的稀土固体超强酸SO42-/Ti O2/Ln3+催化八甲基环四硅氧烷(D4)与1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(D4H)开环共聚合,制备了二甲基含氢硅油。系统考察了共聚合反应的规律,并探索了所得产物在加成型硅橡胶制备中的应用。结果表明,用SO42-/Ti O2/Nd3+做催化剂,[SO42-]=1.85 mol/L,[Nd3+]=0.05 mol/L时,在80℃聚合60 min,获得的二甲基含氢硅油收率为87.9%,相对分子质量为4.23×104,相对分子质量分布指数为3.07。当单体按照D4H/(D4H+D4)=30%,共聚单体与封端剂摩尔比为178.5∶1时,所得硅橡胶性能最佳。

含氢硅油表面接枝改性PET织物的拒水性能

通过接枝率、接触角、透水时间、拉伸应力应变、ESCA的测定以及水冲击实验研究了在DCP和BP等存在下电晕放电引发含氢硅油接枝PET织物及其拒水性能。实验结果表明 :电晕放电能有效引发含氢硅油在PET织物表面的接枝共聚反应 ,随电晕放电处理时间的延长 ,PET织物表面接枝率增大 ;接枝后PET织物拒水效果明显增强 ;电晕放电引发接枝改性后PET织物无损伤 ,力学性能基本保持不变。

含氢硅油改性稀土荧光竹塑复合材料的耐水性

为提高稀土荧光竹塑复合材料的耐水性能,拓宽其应用范围。利用含氢硅油改性竹粉和铝酸锶荧光粉表面,熔融共混,注塑成型的方法制备稀土荧光竹塑复合材料。通过接触角测量仪、荧光分光光度计、电子万能试验机、扫描电镜等仪器研究含氢硅油改性对复合材料接触角、吸水性能、发光性能和力学性能的影响。结果表明:未改性复合材料表面具有亲水性,改性复合材料表面具有疏水性。相比于未改性复合材料,改性复合材料的吸水率和吸水厚度膨胀率较低。经11 d水浸泡,改性复合材料的相对发光强度下降28.82%显著低于(P<0.05)未改性复合材料的46.40%,改性复合材料的发光性能耐水性更好。随着浸水时间的延长,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度均下降并趋于稳定,冲击强度先增大后减小,然后趋于稳定,与未改性复合材料相比,改性复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度的下降率较低(P<0.05),改性复合材料的力学性能遇水更稳定。扫描电镜显示,改性复合材料中荧光粉和竹粉在基体中分散较均匀、团聚减少、界面黏合强度改善。复合材料经含氢硅油改性后,游离羟基数量减小,羟基吸收峰向低波数移动,在1 387.75 cm-1处出现Si-CH3的特征吸收峰,表明含氢硅油与竹纤维和荧光粉表面羟基发生了化学反应,研究结果对提高稀土荧光竹塑复合材料的耐水性具有实际意义。

红外光谱法测定聚醚硅油中含氢硅油的含量

以烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和含氢硅油为原料,以辛酸亚锡为催化剂,甲苯作溶剂,采用溶液聚合的方法合成了一种新型聚醚硅油。用红外光谱法对合成样品中残留的含氢硅油进行定量分析,利用含氢硅油中Si—H键在2 167 cm-1处的吸收峰,选择司班-60作为内标物,以朗伯-比尔定律为理论依据,推导出样品和内标物的吸光度比(Y)与质量比(X)的线性关系式为Y=kX(k为常数),从而建立了直接红外光谱法测定聚醚硅油中含氢硅油含量的方法。实验测定内标工作曲线为Y=2.072 1X+0.296 3,相关系数r2=0.998 9,通过对方法重现性和回收率的测定,得到了较为满意的结果。该法是确定合成聚醚硅油产品的反应程度和控制产品质量的一种必要手段,同时为调整聚醚硅油的性能提供了依据;从而确定了最佳合成工艺路线及工艺条件。将合成的聚合物经处理后进行了应用实验,该聚合物对醇系和苯系化合物的萃取效果很好,具有广泛的应用前景。

含氢硅油活泼氢含量的测定

将含氢硅油与溴在酸性条件下反应生成溴化氢,过量的溴与碘化钾反应,析出的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定,建立了含氢硅油活泼氢含量的测定方法.考察了溶剂种类、称样量、溴-乙酸溶液用量、碘化钾用量、反应时间对测试结果的影响.

超疏水TiO_2/含氢硅油复合涂层制备及其金属防腐性能研究

采用溶胶凝胶法,以纳米TiO2和含氢硅油(PMHS)为原料,通过硬脂酸对纳米TiO2表面进行改性,然后将改性后TiO2与含氢硅油复合,经机械共混、浸渍提拉、热处理等过程,形成超疏水复合涂层。涂层表面形貌和疏水性采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪、接触角分析仪等进行表征,结果表明,复合涂层表面具有微/纳米双重粗糙结构,与水的静态接触角为155°,滚动角为8°;采用极化曲线和交流阻抗等电化学法对涂层防腐性能进行表征,复合涂层的腐蚀电位相比裸钢片正移了约0.5V,其腐蚀电流密度从裸钢片的9.15×10-4A/cm2下降至8.98×10-6A/cm2,减小了2个数量级,而相比纯PMHS的2.67×10-5A/cm2,减小了1个数量级,显示了较好的防腐蚀性能。

长链烷基改性苯基含氢硅油的制备与表征

采用溶液聚合法,根据硅氢加成反应原理,以1-十二烯和苯基含氢硅油为原料、异丙醇为溶剂、氯铂酸为催化剂,制备长链烷基改性苯基含氢硅油。采用FTIR和1H NMR技术对试样的结构进行表征,并采用正交实验确定了产物合成的最佳工艺条件。表征结果显示,苯基含氢硅油与1-十二烯发生了接枝反应,长链烷基成功接枝到了聚硅氧烷链上。实验结果表明,在反应时间5.0 h、反应温度115℃、催化剂加入量30μg/g、n(Si—H)∶n(C-C)=1∶1.10、1-十二烯的滴加时间25 min的最佳工艺条件下,Si—H键的转化率高达82.25%。产物长链烷基改性苯基含氢硅油为油溶性单体,且相对分子质量较高,具有较好的破乳效果。

高含氢硅油的制备及表征

以甲基氢二氯硅烷(Me HSi Cl2)为单体,六甲基二硅氧烷(MM)为封端剂,浓硫酸为催化剂,甲苯为溶剂,通过催化平衡制得高含氢硅油。通过红外光谱对产品结构进行表征。研究了水的滴加速度、催化剂用量、催化平衡时间、反应温度以及封端剂MM用量对产物性能的影响。最佳工艺条件为:水的滴加速度0.3 m L/min,催化剂浓硫酸用量2.5 m L,催化平衡时间24 h,反应温度20℃,Me HSi Cl2用量50 m L、封端剂MM用量1.2 m L。

三苯基硅醇与含氢硅油脱氢反应的研究

研究了三苯基硅醇与含氢硅油的脱氢反应,用FTIR、1H NMR谱、29Si NMR谱对产物结构进行了表征。结果表明,三苯基硅醇和含氢硅油在辛酸亚锡或氯铂酸催化下均可发生脱氢反应,相比而言,氯铂酸是较好的催化剂;当三苯基硅醇与含氢硅油的质量比不大于2.20时,在110℃下反应2h后,三苯基硅醇可完全反应。

含氢硅油乳液对脱硫石膏砌块耐水性能影响

以含氢硅油为防水剂,司盘80、吐温80及OP-10为乳化剂制备含氢硅油乳液,在脱硫石膏砌块中掺加0.2%~1.0%含氢硅油乳液,研究含氢硅油乳化前后对脱硫石膏砌块耐水性能的影响。结果表明,一定掺量未乳化含氢硅油和含氢硅油乳液能有效提高脱硫石膏砌块的防水性能,当含氢硅油乳液掺量大于0.6%时,乳液与砌块的接触角为0º;当含氢硅油乳液的掺量为0.8%时,脱硫石膏砌块的软化系数最大,为0.81。砌块表面形貌是由很多微孔组成,在掺有含氢硅油乳液的脱硫石膏砌块中未发现挥发水留下的宏孔。水化硬化生成的二水硫酸钙晶体形貌为短棒状,有利于增加孔壁致密度,从而提高脱硫石膏砌块的耐水性能。