硅氧烷封端星形有机低聚物/环氧树脂复合材料的性能研究

通过溶胶-凝胶技术,利用合成的硅氧烷封端星形有机低聚物对环氧树脂进行改性,并固化试样。研究了硅氧烷封端星形有机低聚物/环氧树脂复合材料的拉伸强度和耐热性能,并利用 SEM 分析了拉伸样断面的微观结构。结果表明:硅氧烷封端星形有机低聚物改性环氧树脂固化后,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率明显提高。随着偶联剂(KBE-9103)的加入,试样的拉伸强度、断裂伸长率上升。复合材料中由于引入 Si—O—Si 网络结构,其热稳定性能也明显提高。

双氨甲基-四甲基-二硅氧烷封端剂的合成

以氯甲基-二甲基氯硅烷、乙醇、乙二胺为原料，依次通过醇解反应、氨化反应和水解反应，合成出双氨甲基-四甲基二硅氧烷封端剂。探索了合成各步骤的反应条件和产品的一些应用。结果表明：醇解反应时，氯甲基-二甲基氯硅烷与乙醇的量之比为1：1．2，醇解反应温度30—60℃，时间约1h；氨化反应中的乙二胺用量对产品收率影响较大，氯甲基与乙二胺的最佳反应量之比为1：4。所得产品外观淡黄透明，收率95％，黏度13mPa·s，折射率1．445。

羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯的制备及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚醚(N210)为原料,采用自制羟丙基封端聚硅氧烷(HP-PDMS)替代部分聚醚(N210),制备羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液,并用于涤纶织物涂层整理.研究改性剂HP-PDMS用量对乳液及胶膜性能的影响,测试涂层织物的应用性能.结果表明:随着HP-PDMS用量的增加,乳液粒径变大,稳定性变差,胶膜水接触角变大,吸水率变小.HP-PDMS用量为6%时,乳液稳定,胶膜水接触角为106.2°,吸水率为32.49%.与未改性的聚氨酯涂层织物相比,改性聚氨酯涂层织物静水压、柔软度均有所提高;与聚醚型聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂层织物相比,羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂层织物的静水压和接触角均有所提高,尤其接触角提高显著,达到136.1°.

环氧基封端聚硅氧烷改性酚醛树脂的研究

通过低聚环氧基封端聚硅氧烷(E-PDMS)与甲醛和苯酚的共聚合反应,制备了增韧改性酚醛树脂。用傅里叶红外光谱、电子万能试验机和热重分析仪表征了共聚产物的结构、改性前后酚醛树脂的力学性能和热稳定性;研究了4种不同摩尔质量的E-PDMS对改性酚醛树脂力学性能的影响。结果表明,改性酚醛树脂的冲击强度和拉伸强度优于未改性酚醛树脂;E-PDMS(环氧当量950 g/mol)改性酚醛树脂失重20%的温度、峰值温度及残炭率(800℃)均高于纯酚醛树脂,分别为448℃、572.9℃和55.6%;低摩尔质量的E-PDMS有利于酚醛树脂的改性。

环氧封端硅氧烷改性环氧树脂的制备及性能研究

采用环氧封端硅氧烷低聚物为改性剂,通过与双酚A型环氧树脂共混制得改性环氧树脂固化体系。通过测定改性固化物的热学性能、力学性能和原子氧剥蚀性能,并利用扫描电镜对冲击断裂面和原子氧辐照前后表面的形态进行分析,系统探讨了环氧封端硅氧烷低聚物对改性环氧树脂性能的影响。结果表明,采用环氧封端硅氧烷低聚物改性后,固化体系的耐热性、韧性和耐原子氧剥蚀性能均有提高:与未改性环氧树脂相比,改性剂含量30%时,10%热失重温度提高了23℃,弯曲强度、冲击强度分别由82.0kJ/m^2、8.7kJ/m^2提高到93.4kJ/m^2、33.4kJ/m^2,经累积通量1.2×1020 atoms/cm^2原子氧辐照后质量损失仅为未改性环氧树脂的20%。

羟基封端聚甲基苯基硅氧烷的制备及表征

以低摩尔质量的羟基硅油和甲基苯基环硅氧烷为原料、四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]硅醇盐为催化剂,通过平衡共聚反应制备了羟基封端聚甲基苯基硅氧烷。研究了原料配比、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对聚合物制备的影响。通过红外光谱,热裂解气质联用等方法对制备的产物进行了结构表征。结果表明,当(CH3)4NOH质量分数为0.04,反应温度110℃,反应时间为6h,甲基苯基硅氧链节与二甲基硅氧链节的量之比为1:1,可制得不同苯基含量的羟基封端聚甲基苯基硅氧烷。

双环氧基封端型聚硅氧烷用于蚕丝织物抗皱整理的研究

为降低抗皱整理对蚕丝织物强力的损伤,合成抗皱整理剂双环氧基封端型聚硅氧烷,将其乳化后应用于蚕丝织物的抗皱整理。研究抗皱整理剂乳液粒径和聚硅氧烷链段摩尔质量对整理蚕丝织物性能的影响,结果表明:乳液粒径小,整理织物的折皱回复角大;随着聚硅氧烷链段摩尔质量的增加,整理织物的折皱回复角先增后减,当聚硅氧烷链段的摩尔质量为1 200 g/mol时,干、湿折皱回复角最大。通过单因素试验优化抗皱整理工艺条件为:抗皱整理剂乳液用量60 g/L,催化剂Na2S2O3用量4 g/L,焙烘温度130℃,焙烘时间5 min。在此工艺条件下用双环氧封端聚硅氧烷整理的蚕丝织物不仅具有良好的抗皱性能和耐洗性,而且具有较高的强力保持率,且不泛黄。与其他常用的蚕丝织物抗皱整理剂相比,双环氧封端聚硅氧烷不失为综合性能良好的蚕丝织物抗皱整理剂。

羟基封端聚二甲基硅氧烷低聚物阴离子乳液聚合研究

用羟基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)低聚物为原料通过阴离子乳液聚合制备了聚硅氧烷乳液。研究了各种因素对乳液粒子粒径和聚合速度的影响,结果表明乳液粒子粒径随乳化压力的增大、反应时间的延长、平衡状态时,温度的降低而减小;而乳化次数对乳液粒子粒径没有多大影响;在一定范围内乳液粒子粒径还随乳化剂 羟基封端PDMS低聚物的质量比和乳化剂 水的质量比增大而减小;聚合速度却随乳化剂 羟基封端PDMS低聚物的质量比和乳化剂 水的质量比增大而增大。

环氧基封端型聚醚聚硅氧烷对蚕丝织物的抗皱整理效果

为降低整理剂用量且不影响整理织物的亲水性,采用端氢硅油和烯丙基聚醚缩水甘油醚为原料,合成环氧基封端型聚醚聚硅氧烷,并应用于蚕丝织物抗皱整理。研究聚硅氧烷链段摩尔质量对整理剂表面活性及整理织物抗皱性能的影响,结果表明:整理剂环氧基封端型聚醚聚硅氧烷具有表面活性功能,随着聚硅氧烷链段摩尔质量的增加,整理剂的表面饱和吸附量逐渐下降,当聚硅氧烷链段摩尔质量为726 g/mol时,整理织物的干、湿折皱回复角最大。通过单因素试验研究抗皱整理工艺条件对整理效果的影响,得出较为适宜的工艺条件为:整理剂用量5 g/L,催化剂Na2S2O3用量1 g/L,焙烘温度140℃,焙烘时间5 min。在该工艺条件下,整理的蚕丝织物具有良好的抗皱性能。与疏水性的环氧基封端型聚硅氧烷整理剂相比,新合成的整理剂用量少,整理织物具有与之相当的抗皱性能且亲水性好。

响应面法优化双羟丙基封端聚硅氧烷的微波合成工艺研究

采用微波辐射法合成双羟丙基封端聚硅氧烷,将响应面分析法应用于1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷的合成工艺,通过Box-Behnken中心组合实验,考察原料摩尔配比、反应时间、微波辐射温度和催化剂加量四个因素对1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷收率的影响,得到最佳微波合成工艺参数并建立多元回归数学模型。结果表明:微波合成最佳反应条件n(2-烯丙基三甲基硅氧烷)/n(1,1,3,3-四甲基二硅氧烷)=2.4∶1,反应时间103 min,微波温度95℃,催化剂加量19 mg/kg,得到产物收率可达94.46%。以优化条件下制备的1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷为原料,制备出了双羟丙基封端聚硅氧烷,目标产物转化率可达90.5%。采用IR、1HNMR、GC对产品结构进行了表征。

低粘度羟基封端聚甲基苯基硅氧烷的合成研究

以甲基苯基环硅氧烷(MPCS)和乙酸酐为原料,在大孔径强酸性阳离子交换树脂催化下开环聚合制备了乙酰氧基封端的聚甲基苯基硅氧烷(AcO-PMPS),AcO-PMPS在Na2CO3水溶液中水解制备了低粘度羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷(HO-PMPS)。研究结果显示,优化的聚合反应条件为:催化剂质量分数为18%～20%,反应温度为115℃,反应时间为9 h;优化水解反应条件:Na2CO3水溶液质量分数为2%,反应温度为50℃。用凝胶渗透色谱测定了HO-PMPS相对数均分子质量及相对分子质量分布系数,用FT-IR、1H-NMR、29Si-NMR进行了结构确认和表征。

羟乙基封端聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,羟乙基封端聚二甲基硅氧烷(SHG)为改性剂,采用自乳化法合成了阴离子型有机硅改性水性聚氨酯(WPU)。考察了异氰酸酯基与羟基的量之比(R值)、DMPA用量及SHG用量对WPU及其胶膜性能的影响;通过荧光显微镜分析了改性前后WPU的结构。结果表明:当异氰酸酯基与羟基的量之比为1.2、DMPA质量分数为4%、SHG质量分数为2%时,改性WPU的黏度低、稳定性好;其胶膜的吸水率从17%下降至6%,接触角从30.3°提高至75.7°,耐热性提高;微观形态更规整。

甲氧基封端聚硅氧烷的制备与表征

采用羟基封端聚硅氧烷与甲氧基硅烷为原料在催化剂作用下通过缩聚反应制备了甲氧基封端聚硅氧烷,通过红外光谱,核磁共振仪对其化学结构进行表征,采用容量法研究了反应前后羟基含量的变化,考察了反应条件对该反应的影响规律.研究结果表明,最佳的反应条件:羟基与甲氧基摩尔比为1∶10,催化剂选用二月桂酸二丁基锡,用量为1.2%(质量百分数),反应温度为80℃,反应时间为6h.

氢封端聚二甲基硅氧烷的定性分析

使用气相色谱质谱联用(GC-MS)和电喷雾四极杆飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)对氢封端聚二甲基硅氧烷进行分析,通过谱图解析,确定了样品中有100个相对分子质量134～3 908的组分,分别属于4种同系物,包括2种链状聚二甲基硅氧烷和2种环状聚二甲基硅氧烷.

烷氧基封端聚二甲基硅氧烷研究进展

羟基封端聚二甲基硅氧烷是脱醇型密封硅橡胶的基础聚合物,将聚二甲基硅氧烷分子链端的羟基采用烷氧基官能团进行取代后得到烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷降低了与催化剂之间的反应速度,避免了体系黏度突然增加对胶料配制过程的影响,同时也增强了硅橡胶与基材的粘结强度。综述了烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的各种制备方法及性能检测方面的最新进展,主要包括采用缩合反应、硅氢加成反应及烷氧基甲硅烷基化反应制备烷氧基封端聚硅氧烷的方法,介绍了不同制备方法得到的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷封端程度的判别方法和烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的用途及其对硅橡胶性能的影响。在此基础上,提出了利用硅羟基与烷氧基硅烷之间的缩合反应构建活性和惰性聚硅氧烷的发展方向,并对烷氧基封端聚硅氧烷的发展前景进行了展望。

木器用双羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂料的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯多元醇、二羟甲基丙酸、双羟丙基封端聚硅氧烷(HO-PDMS)等为原料,合成了聚硅氧烷-聚氨酯(HO-PDMS)的嵌段共聚物,对得到的产物进行了结构表征.对改性前后体系的涂膜性能进行了比较,结果表明:HO-PDMS能显著提高水性聚氨酯的耐水性,当HO-PDMS的质量分数为3%时,水性聚氨酯的综合性能较好,但硬度稍有下降.

羟丙基封端聚硅氧烷的合成及性质

用羟丙基封端剂 [1 3-二 (3-羟丙基 ) - 1 3-二甲基 - 1 3-二乙基二硅氧烷 ]和八甲基环四硅氧烷制备了一系列不同摩尔质量的α ω -二羟丙基聚硅氧烷。用定量分析、红外光谱及核磁共振谱对其进行了确证和表征 ,用端基分析法测定了其数均摩尔质量Mn,用乌氏粘度计测定了其特性粘数 [η],研究了α ,ω -二羟丙基聚硅氧烷的Mn 与 [η]的关系 ,得到了在不同摩尔质量范围内的关系式。结果表明 ,在聚硅氧烷中引入羟丙基后 ,相对于聚二甲基硅氧烷 ,其物理。

氢封端含氢聚硅氧烷的合成与表征

以八甲基环四硅氧烷）与1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷（ DH）为原料,四甲基二硅烷（ HMM ）为封端 剂,自制的KHS 为催化剂,通过阳离子开环聚合方法合成氢封端含氢聚硅氧烷（ H-PMHS -PDMS -H ）.研究催化剂 KHS 的用量、反应温度和反应时间对合成产物氢封端含氢聚硅氧烷的分子量、含氢量的影响,并利用红外光谱（ FT - IR）、核磁共振（H-NMR ）和凝胶渗透色谱（ GPC）对产物进行分析表征.结果表明：当催化剂KHS 用量为2%（相对 于单体质量百分数）,反应温度为60℃ ,反应时间为8h时,产物的分子量和含氢量与设计分子理论值平均相符性达 到90%以上.研究表明： 采用自制催化剂KHS ,通过阳离子开环聚合可以达到H -PMHS-PDMS-H的分子量和含氢 量具有较好的可控性,同时反应无需通氮气保护、原料无需特殊干燥处理.

以107胶为基础制备烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的研究

采用仲胺盐催化剂,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)为基础制备了三甲氧基和乙烯基二甲氧基2种端基结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS),通过钛酸酯测试法、核磁共振波谱对封端效果进行了评价,结果显示钛酸酯测试无黏度高峰,^(29)Si-NMR谱中封端聚合物的硅羟基基本消失,高温老化结果显示封端聚合物具有很好的贮存稳定性。采用自制的三甲氧基和乙烯基二甲氧基封端PDMS为基础聚合物,制备了2种单组分脱醇型RTV硅橡胶,并对其工艺性能、力学性能及贮存稳定性等进行系统评价。结果显示2种封端聚合物在制胶过程中均无黏度高峰,无需高剪切力分散。制备的2种单组分脱醇型RTV硅橡胶挤出率高,室温贮存可达12个月以上,其中采用乙烯基二甲氧基封端PDMS的RTV硅橡胶具有非常好的触变性,适合制备高触变产品。

三聚氰胺甲醛树脂改性羟基封端聚二甲基硅氧烷的性能

为了提高羟基封端的聚二甲硅基烷的热稳定性,采用三聚氰胺甲醛乙阶预聚体对羟基封端的聚二甲硅基烷进行改性,以热重和红外分析改性前后的聚二甲硅基烷,同时考察三聚氰胺与甲醛物质的量比、pH值、温度以及催化剂种类等因素对改性产物储存稳定性以及游离甲醛含量的影响。结果表明:当三聚氰胺/甲醛物质的量比为1∶3、pH值为8.5、温度为80.0℃及催化剂为乙醇胺时,聚二甲基硅氧烷的失重率由改性前的350.0℃完全失重,降低至改性后的370.0℃失重50.00%,且改性物的溶液稳定,游离甲醛的含量仅为0.68%。