磷酸酯型氟硅表面活性剂的制备及性能研究

以含氢氟硅油(FPHMS)、聚乙二醇单烯丙基醚(FAE-10)和磷酸等为主要原料,经硅氢加成反应、酯化反应制得一种磷酸酯型氟硅表面活性剂(PFSS)。用红外光谱(IR)对其结构进行了表征,并对PFSS的临界胶束浓度(cmc)、临界表面张力(γcmc)、耐酸碱盐性、在硬水中的稳定性以及对整理织物的应用性能等进行了测试。结果表明:PFSS水溶液的γcmc为28.4 m N/m,cmc为0.2 g/L。PFSS溶液具有很好的耐酸碱盐稳定性,在硬水中的稳定性为5级。和空白布样相比,经PFSS水乳液整理的织物柔软性能显著提高,白度和吸水性几乎不变。随PFSS用量的增大,整理织物的柔软性呈先提高后下降的趋势,但织物白度和吸水性变化不大。整理织物对菜籽油的拒油性按照AATCC 118进行评级,结果为合格,对可乐、茶水、墨水的去污效果均达5级。

磷酸酯型氟硅表面活性剂的合成及表面活性

苯作溶剂,H_2PtCl_6作催化剂,原料含氢氟硅油(FPHMS)和烯丙基端羟基聚氧乙烯醚(FAE-10)经硅氢加成反应先制得中间体端羟基聚醚改性氟硅油(THPEFS),再将THPEFS与磷酸进行酯化反应合成了一种磷酸酯型氟硅表面活性剂(PFSS).PFSS酯化反应条件用正交试验进行了优化,其结构用红外光谱(IR)进行了确认,并对PFSS的临界表面张力(γcmc)、临界胶束浓度(cmc)、硬水中的稳定性、发泡性能、乳化力及耐酸耐碱耐盐性等进行了试验研究.结果表明:PFSS酯化反应的优化条件为:反应温度70℃、反应时间6h、n(THPEFS)∶n(H_3PO_4)=1∶1.1.PFSS水溶液的γcmc为28.4mN·m^(-1),cmc为0.2g·L^(-1).PFSS在硬水中的稳定性达5级,质量分数为0.5%的PFSS水溶液的发泡力为2.20,5 min的稳泡性为0.667,对煤油、环己烷和苯的乳化力分别是40s、113s和1 530s,并具有很好的耐酸耐碱耐盐等化学稳定性.

含氟聚硅氧烷应用进展

含氟聚硅氧烷兼具了有机氟和有机硅材料的耐高低温、耐化学腐蚀、耐油耐溶剂、低表面张力和低介电常数等优异性能,引起了人们极大的研发兴趣,广泛应用于汽车、电子、日用化学品、医学和航空航天等领域。本文介绍了近年来含氟聚硅氧烷在氟硅橡胶、氟硅低表面能涂料、氟硅防污涂料、氟硅防污闪涂料、氟硅离型剂、氟硅润滑油脂、氟硅压敏胶、氟硅消泡剂、氟硅整理剂、氟硅人工晶体和氟硅化妆品添加剂等领域的研究成果,分析了含氟聚硅氧烷在应用研究方面的发展趋势,最后指出可中低温固化的液体氟硅橡胶、耐化学腐蚀的氟硅低表面能涂料、高含氟量的长链含氟聚硅氧烷,以及可应用于3D打印成型技术的含氟聚硅氧烷将是未来氟硅应用研究的重要方向。

交联型FSiPUA乳液的制备及涂膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、端羟基丙基硅氧烷(PDMS)、三羟甲基丙烷(TMP)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用溶液聚合法合成了含不饱和双键的有机硅改性水性聚氨酯(SiPU)水性分散体;以SiPU为种子乳液,加入丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),通过自由基聚合合成交联型氟硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液.考察了HPMA、PDMS和DFMA用量对乳液聚合及涂膜性能的影响,通过马尔文粒度仪、接触角仪、FT-IR、TG-DSC、XPS和AFM等表征了PUA、SiPUA、FSiPUA的乳液特性及涂膜性能.结果表明:当HPMA、PDMS和DFMA用量分别为5.2%、7.0%和20.0%时,可得到耐水性和疏水性良好的交联型FSiPUA复合乳液;HPMA、PDMS和DFMA的引入使涂膜的表面粗糙度增加,吸水率减小,水接触角增大,疏水性增强,热稳定性和力学性能得到较大提高.