氟硅氧烷共聚低表面能杂化材料的研究

通过溶液聚合和溶胶-凝胶法复合工艺,采用甲基丙烯酸十二氟庚酯(FA)为含氟单体、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为硅单体和正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体直接合成了一种分子级复合,最外层含氟侧链定向于空气,中间层是碳碳主链,底层为硅氧网络结构的氟硅氧烷共聚低表面能杂化材料。结果表明,溶剂含量对含氟侧链向表面的迁移速度以及材料疏水性能有着非常重要的影响。

含氟硅氧烷水凝胶材料的制备及含水量影响因素的探究

采用本体聚合法以α-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)以及甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)为聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,三缩四乙二醇(TGEDMA)为交联剂,通过调整聚合工艺并探究工艺条件对水凝胶含水量的影响,制备高含水的氟硅氧烷水凝胶材料,并用DSC及场发射扫描电镜对水凝胶样品进行了表征。

聚氟硅氧烷—聚氟乙烯嵌段共聚物的制备及性能研究

采用1,3,5-三(三氟丙基甲基)环三硅氧烷和六甲基环四硅氧烷为原料,选用两步法合成聚氟硅氧烷;聚氟乙烯则由乙烯基氟经悬浮聚合法制备。将一定计量比的聚氟硅氧烷和聚氟乙烯在一定条件下由端羟基聚亚甲基引发,液氮淬灭后,抽滤即得粗品。粗品经过离心处理、减压蒸馏后得到聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物。此嵌段共聚物制备形成的膜较聚氟乙烯膜的缓冲性能大幅度提升,隔音、隔热效果有所增强,并且可溶于四氢呋喃与二异丙基醚混合溶剂中回收再利用。

室温固化硬质有机氟硅氧烷涂层的合成与性能测试

具有室温固化性能的自清洁涂层在各种领域都有广阔的应用前景。制备性能优良室温固化自洁涂层仍是一个难题。在此,一种简便的方法以正硅酸乙酯(TEOS),二甲基二甲氧基硅烷(DMDMOS),甲基三甲氧基硅烷(MTMS),甲基三乙氧基硅烷(MTES)和十七氟癸基三乙氧基硅烷(FAS)为原料采用溶胶凝胶法制备一种有机氟硅氧烷自清洁涂层。用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见-近红外分光光度计、附着力仪、铅笔硬度测试仪、接触角仪测试了涂层的性能。涂层静态接触角可达110°。在室温条件下,涂层能20min左右固化。涂层的附着力等级可以达到1。

氨基氟硅氧烷改性大豆油基水性聚氨酯的制备

本文采用甲醇开环的大豆油基多元醇(MESO)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和自制的氨基氟硅氧烷(AFSO)反应,成功制备出氨基氟硅氧烷改性大豆油基水性聚氨酯。通过红外、粒径、粘度、吸水率、静态接触角对AFSO改性水性聚氨酯乳液及其膜性能进行了测试。结果表明,当AFSO含量从0 wt%增加至13.3 wt%时,胶膜的表面水接触角从74.25°提高到了95.245°,疏水性能得到提高。

毛细管色谱法分析含氟硅氧烷

用氟化氢蚀刻法制备的宽(内径0.56mm)、细(内径0.3mm)口径毛细管柱,涂DC-550固定液,能较清晰地分离含氟硅氧烷中的各杂质组分,但宽口径柱对某些组分的分离情况要比细口径稍差。

含氟聚硅氧烷合成研究进展

含氟聚硅氧烷作为有机硅产品中的重要品类之一,由于其优异的物理化学性质,得到了广泛的应用。本文综述了含氟聚硅氧烷的制备方法,包括硅氢加成反应法和聚合反应法等,重点介绍了目前氟硅氧烷单体、含氟聚硅氧烷的合成研究进展,并对含氟聚硅氧烷未来的发展进行了展望。

含全氟环丁基芳基醚结构硅氧烷单体的合成与表征

以4-溴苯酚为原料,通过O-烷基化反应合成中间体1-溴-4-(2-溴-1,1,2,2-四氟乙氧基)苯,然后通过脱卤反应合成中间体1-溴-((1,2,2-三氟乙烯基)氧基)苯,再通过格氏反应合成中间体乙氧基二甲基(4-((1,2,2-三氟乙烯基)氧基)苯基)硅烷,最后通过环化反应合成含全氟环丁基芳基醚结构的硅氧烷单体。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)对各中间体和单体的结构进行了表征。结果表明,含全氟环丁基芳基醚结构硅氧烷单体成功合成。

多功能基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷的合成表征与膜形貌

通过聚甲基三氟丙基含氢硅氧烷与端烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸十八醇酯、烯丙基缩水甘油醚的硅氢化加成反应,制备了一种十八酯基/聚醚/环氧基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷(PSA-PFMS)。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)等仪器分别对PSA-PFMS的结构、成膜形态及性能进行表征和研究。结果表明,在棉纤维和单晶硅表面,PSA-PFMS均可成膜。在单晶硅表面,可形成粗糙度大(2μm×2μm的扫描范围内,硅膜的均方粗糙度达1.197 nm)、呈微观相分离结构的疏水膜。该膜附着在纤维表面,能使处理后织物表面水的静态接触角达到129.2°。

1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3′,3′,3′-三氟丙基)环三硅氧烷的阴离子开环(共)聚合研究进展

1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3′,3′,3′-三氟丙基)环三硅氧烷(F3)的阴离子开环聚合可以合成优越耐油耐溶剂性能的聚甲基三氟丙基硅氧烷(PMTFPS),但在开环聚合过程中“反咬”与再分布副反应严重,要得到高分子量、高产率的氟硅聚合物材料,必须严格控制聚合反应条件。文中总结了本体、溶液、细乳液中F3的阴离子开环聚合影响因素、机理与动力学,以及F3与其它单体共聚合反应等方面的研究进展。

聚甲基三氟丙基硅氧烷固相微萃取涂层的制备及其对海水中酚类化合物的分析

采用溶胶-凝胶技术制备了聚甲基三氟丙基硅氧烷(PTFPMS)涂层,并将其作为萃取纤维针的萃取固定相。制备的涂层为多孔状结构,涂层厚度为10μm。此涂层由于含有-C2H4CF3官能团,因此对电负性强的化合物具有高的选择性。最高使用温度可达280℃,使用寿命可达150次。应用此涂层采用顶空固相微萃取方法分析了海水样品中的酚类化合物。对影响萃取效率的萃取方式、萃取温度、萃取时间、离子强度、pH值等萃取条件进行了优化。在优化条件下酚类化合物的检出限为0.02～1.2μg/L。单根萃取纤维针的相对标准偏差(RSD,n=5)小于4.4%,用5根萃取纤维针萃取的RSD小于15.7%,说明采用溶胶-凝胶技术制备的PTFPMS涂层有良好的重现性。

聚甲基三氟丙基硅氧烷合成的研究进展

聚甲基三氟丙基硅氧烷(PMTFPS)可通过1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3′,3′,3′-三氟丙基)环三硅氧烷(D3F)的阴离子开环聚合制备。归纳总结了PMTFPS合成方法的最新研究进展,主要从聚合机理、工艺条件的研究进行了总结与分析;并对合成方法目前存在的问题和发展方向进行了展望。

窄分子量分布的α-乙烯基聚(氟)硅氧烷的合成和表征

合成窄分子量分布的α-乙烯基聚(氟)硅氧烷是制备结构可控的侧链为有机(氟)硅氧烷两亲性梳形聚合物的关键。文中以丁基锂为引发剂,进行了D3和F3的活性阴离子开环聚合。通过实验发现在0℃条件下,用两步聚合法,封端时间11.00 h为较优的开环聚合条件。在此条件下制备了不同聚合度的、窄分子量分布的α-乙烯基聚二甲基硅氧烷和α-乙烯基聚[甲基(3′,3′,3′-三氟丙基)]硅氧烷,聚合物分子量分布在1.15以下。

窄分子量分布的聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷]的合成与表征

聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMTFPS)具有非常优越的物理化学性能,是一种有着重要应用价值的有机硅材料。研究以正丁基锂与1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3’,3’,3’-三氟丙基)环三硅氧烷(简称F3)反应所得硅醇锂为引发剂,在正己烷与THF的混合溶剂中,在较高的单体浓度下实现了F3的可控阴离子开环聚合,得到了窄分子量分布(1.03～1.08)的含氯苄端基的聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMTFPS-BzCl),聚合物得率在93%以上。结果显示,在F3的开环聚合过程中聚硅氧烷活性链的"反咬"与再分布副反应得到有效的抑制。

羧基化聚甲基三氟丙基硅氧烷的合成及应用

利用强碱性条件下六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D4)、1,3,5-三(甲基三氟丙基)环三硅氧烷(D3F)及γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH551)间的平衡化反应先制得一种侧链含有氨丙基的聚甲基三氟丙基硅氧烷(FASO),然后FASO与马来酸酐反应制备了一种新型羧基化聚甲基三氟丙基硅氧烷(FCAS),FCAS经乳化并用于山羊蓝湿革的防水处理。用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、透射电镜(TEM)、纳米粒度仪、ζ电位分析仪及静态接触角测量仪分别对产物结构、乳液粒子形态、粒径大小与分布、ζ电位及坯革粒面水静态接触角(WCA)进行表征。结果表明,合成产物具有预期结构。乳胶粒表面光滑,呈规则圆球状,平均粒径约为78 nm,粒径分布窄,乳液ζ电位为-37.53 mV。蓝湿革经其质量1.92%的FCAS有效物处理后,粒面WCA可高达144.5°,具有良好疏水性。

阴离子本体开环聚合反应挤出合成聚三氟丙基甲基硅氧烷

以同向紧啮合双螺杆挤出机为反应器,硅醇钠/乙酸乙酯(EA)为引发体系,通过三氟丙基甲基环三硅氧烷(F3)阴离子本体开环聚合,制备了聚三氟丙基甲基硅氧烷(PMTFPS)。采用红外光谱(FT-IR),核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)确认了聚合物的结构与分子量,用电离飞行时间质谱分析了副产物的组成。研究表明,提高反应温度和EA用量可使反应平衡点提前到达。而螺杆转速对反应的主要影响在于改变聚合反应时间。因此,控制适当反应条件,使反应在平衡点到来时间之前终止,可得到高分子量以及高收率的PMTFPS。所得产物的数均分子量为2.41×105,分子量分散指数为1.12,产率为90.5%。

多功能基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷织物整理剂的合成及应用

利用丙烯酸十八醇酯、端烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基缩水甘油醚与聚甲基(3,3,3-三氟丙基)/甲基含氢硅氧烷的硅氢加成反应,制备了一种新型十八酯基/聚醚/环氧基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷(PFSEAS),并考察其在棉纤维织物上的应用效果.用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)及场发射扫描电镜(FESEM)表征其结构及研究其在棉纤维表面的成膜性.结果发现:PFSEAS能在纤维表面形成一层光滑且具有良好疏水性的膜,整理后的棉织物与水的静态接触角最高可达129.2°,易去污等级达5级.PFSEAS整理对棉织物的白度影响不大,并可使其柔软度增加。

氨烃基/三氟丙基聚硅氧烷增深剂的红外表征与应用性能

在碱性催化剂作用下,用1,3,5-三(三氟丙基甲基)环三硅氧烷(D3F)与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等进行开环聚合反应,合成了N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基硅氧烷/三氟丙基甲基硅氧烷共聚物(AFSO)。用红外光谱对其结构进行了表征。将其乳化后配成织物增深剂,分别用于黑色、蓝色全棉织物的处理,其增深率分别达到24.7%和13.2%,且织物的柔软性能明显提高。

三氟丙基/氨乙基氨丙基聚硅氧烷的制备及应用

以1,3,5-三（甲基三氟丙基）环三硅氧烷（D3F）与N,N-二甲基-β-氨乙基-γ-氨丙基二甲氧基硅烷（KH-602）为原料,在氢氧化钾催化剂存在下,采用本体聚合反应合成了一种氨基聚硅氧烷-N,N-二甲基-β-氨乙基-γ-氨丙基聚甲基氟丙基硅氧烷（AFSO-1）。最佳合成条件为：30.0 g D3F、1.9 g KH-602、0.015 0 g KOH,反应温度105-115℃,反应时间4-8 h。用红外光谱对其结构进行了表征,将其用10%（占AFSO-1的质量分数）的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.1%（占AFSO-1的质量分数）的乙二醇丁醚进行乳化,制得了粒径为55.6 nm透明状微乳,并用固体份质量分数为0.3%的乳液整理白棉布。结果表明,经其整理的棉布弯曲刚度减小（柔软性增强）、折皱回复角增大,拒水效果为80分。