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《探索三硅氧烷表面活性劑的合成及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文三硅氧烷表面活性劑的合成及性能研究姓名:吳魯燕申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:詹曉力;陳豐秋20070501浙江大學(xué)碩’E學(xué)位論文摘要三硅氧烷表面活性劑是以1,1,1,3,5,5,5.七甲基三硅氧基為憎水基、聚醚鏈段為親水基的非水解型有機硅表面活性劑。與其他表面活性劑相比,其水溶液能在如PE薄膜、植物葉面等低能憎水表面迅速潤濕擴展,具有超級分散性能,常用作潤濕劑、泡沫穩(wěn)定劑、潤滑劑、乳化劑,廣泛用于涂料、農(nóng)藥、日用化學(xué)等工業(yè)領(lǐng)域。本文通過三甲基一氯硅烷(Me3SiCI)和甲基氫二氯硅烷(MeSiHCl2)直
2、接水解縮合的方法合成出1,1?135,5,5.七甲基三硅氧烷(MDHM),再將MD“M與端烯丙基聚醚進(jìn)行硅氫加成反應(yīng),制備了三硅氧烷表面活性劑。論文研究了Me3SiCI和MeSiHCl2的三種不同的水解縮合方法:共水解縮合法、分步水解縮合法及逆水解縮合法,并對氯硅烷的水解縮合機理進(jìn)行分析。通過實驗及理論分析表明分步水解縮合法更有利于反應(yīng)選擇性的提高。繼而對Me3SiCl和MeSiHCl2的分步水解縮合法進(jìn)行了深入研究,考察了水解液種類、水解液用量、Me3SiCl與MeSiHCl2的摩爾比、MeSiHCl2的滴加速度、反應(yīng)時間、溫度等對反
3、應(yīng)選擇性的影響,得到了MD“M的最佳合成工藝條件,該條件下反應(yīng)選擇性可達(dá)32.40%。利用共水解產(chǎn)生的MM作為溶劑,將MDHM與端烯丙基聚醚進(jìn)行硅氫加成反應(yīng)合成出了三種不同親水性聚醚鏈段長度的三硅氧烷表面活性劑(TSS),采用先低溫下用Speier催化劑活化si-H鍵,再連續(xù)滴加端烯丙基聚醚的方法,控制C=C鍵稍過量,反應(yīng)溫度80.100℃,通過連續(xù)跟蹤紅外光譜中Si.H鍵峰面積的變化判斷反應(yīng)終點。反應(yīng)一段時間后,紅外譜圖中觀察不到Si.H鍵峰,說明反應(yīng)完全,產(chǎn)物結(jié)構(gòu)用1H-NMR進(jìn)行鑒定。還用同樣方法將通過水蒸氣蒸餾所得的含氫中間體2
4、與端烯丙基聚醚進(jìn)行硅氫加成反應(yīng)制各了三硅氧烷與四硅氧烷混合表面活性劑(TTS)。研究了合成的TSS和TTS的性能,結(jié)果表明合成的EO鏈段長度為6.3、8.6的TSS和T1’S可使水的表面張力降至20mN/m左右,TSS-450、TTS-450在玻璃及PE薄膜表面表現(xiàn)出優(yōu)異的超級分散性能,TTS-450在玻璃及PE薄膜表面上的分散能力略好于TSS.450。浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)鍵詞:1,l,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷水解縮合硅氫加成三硅氧烷表面活性劑超級分散性能II浙江大學(xué)碩十學(xué)位論文ABSTRACTTfisiloxanesurf
5、actantisakindoforganosiliconesurfactantswithatrisiloxanehydrophibicgroupandapolyetherhydrophilicgroup.Comp刪withotherkindsofsurfactant,itcanpromotesolutionswettingandexpandingquicklyatlow-energysurfaces,suchasPEfilm,leaves,andhastheabilityofsuperspreading.ItCanbeusedaswet
6、tingagent,foamstabilizer,lubricantandemulsifierintheindustryofcoating,pesticidesandcosmetic.Si-Ctypeoftrisiloxanesurfactantisthemainresearchdirectionbecauseofitshydrolyticstability.1,l,1,3?555.Heptamethyltrisiloxane(MD“M)Wassynthesizedthroughhydrolyticcondensationreactio
7、noftrlmethylchlorosilane(Me3SiCl)andmethyldichlorosilane(MeSiHCl2),thennomonictrisiloxanesurfactantswaspreparedthroughhydrosilylationofMDHMandallyl-endingpolyether.ThisthesisstudiedthreedifferentkindsofhydrolyticcondensationmethodsofMe3SiCIandMeSiHCl2:c0·hydrolyticconden
8、sationreaction,step—by·stephydrolyticcondensationreactionandreversivehydrolyticcondensationreaction,and