聚硅氧烷乳液的研究进展_刘波
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毕业论文文献综述化学工程与工艺皮革用功能型聚硅氧烷的研究发展一、前言部分有机硅材料其主链是由Si-O-Si键键链而成,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。
因此,有机硅材料既含有“无机结构”,又含有“有机基团”,这种特殊的组成和分子结构,使它集无机物的功能与有机物的特性于一身,呈现出很强的疏水性、良好的柔软度、极佳的透气性及耐高低温、耐老化等特点。
这些优良性能为其在皮革中的应用,奠定了坚实的基础[1-4]。
在皮革制造过程中,人们常加入一定比例的助剂,用以明显改善皮革制品的手感,并赋予皮革一些新的性能,如表面滑爽、革身柔软、丰满且有弹性,提高皮革的防水效果,增强真皮的透气性等。
鉴于此,作为皮化材料,其有效成分不但能有效地附着于被涂饰物的表面,而且本身必须具有柔软、光滑和疏水等特性。
而有机硅所具有的特性,恰好能满足这些要求。
在皮革工业中,有机硅的乳液主要用于制备皮革防水剂、皮革光亮剂、加脂剂、柔软剂以及其它辅助剂等。
皮革表面性能主要取决于皮革涂饰效果。
涂饰中当然离不了手感剂的使用,手感剂主要是用来调节涂层的触感性能,且兼有抗磨损性、耐水性等功能。
皮革手感剂的主要品种为聚硅氧烷(又称硅油),它是主链含有Si-0重复结构单元,Si原子上连接有机基团(如甲基、乙基等)的一类有机硅化合物。
因聚硅氧烷分子间作用力较弱、Si-0键键能大,因此它具有链段柔顺、耐高温、表面张力低、疏水等特性。
所以,聚硅氧烷在皮革、纺织、日化、涂料、塑料等领域得到了广泛的应用[5]。
皮革业早期使用的聚硅氧烷多为甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油乳液,因其分子结构中不含活性基团,与皮革纤维结合力弱,在革内容易发生迁移,故经其处理后的皮革耐擦洗性差,柔软性、滑爽性、抗静电性等不够理想。
因此,提高聚硅氧烷与胶原纤维的结合力就成为皮革用聚硅氧烷研究的热点之一[6-7]。
本文就近年来改性硅油的合成及应用加以介绍,包括氨基有机硅乳液、羧基有机硅乳液、环氧基有机硅乳液、聚醚链段有机硅乳液,并对有机硅在皮革工业中的应用做一些了解。
有机聚硅氧烷的研究进展和现状有机聚硅氧烷的研究进展和现状摘要:介绍近年来有机聚硅氧烷的研究发展情况。
对含有环氧基、乙烯基、氨基和具有嵌段结构等有机聚硅氧烷的合成方法、工艺以及聚合物的结构及物理和化学特性进行了综述。
关键词:聚硅氧烷合成研究进展有机聚硅氧烷是第一个工业上获得应用的元素高分子,由于有机聚硅氧烷结构特殊,它具有很多优异的物理、化学性能,如耐高低温性能、耐辐射性、耐氧化性、高透气性、耐候性、脱模性、憎水性以及生理惰性等,是高分子材料中性能独特的品种。
现已在电工与电子、化工和冶金、建筑、航天、航空、医用材料等几十个领域中得到广泛的应用。
有机聚硅氧烷自40年代商业化以来受到人们的广泛重视,近年来有机聚硅氧烷的发展十分迅速,一系列具有特种官能团(例如环氧基、乙烯基以及氨基等)、特殊结构(嵌段结构)、特种性能的改性聚硅氧烷相继在实验室合成并产业化,在保留了上述有机聚硅氧烷优异性能的同时又赋予其新的性能,包括可以采用低温辐射固化技术进行固化、与有机聚合物中官能团的反应1.2 在医药卫生领域中的应用由于有机聚硅氧烷具有无毒无味,生物相容性好,无皮肤致敏性,生理惰性强,独特的溶液渗透性,各种物理化学性能稳定等诸多优点,在医疗卫生领域得到广泛应用。
在医疗器械方面,由有机聚硅氧烷制得的医用硅橡胶导管是医用导管中用途最广、发展最快的产品。
利用硅橡胶独特的透气性,可制成可降解的微透镜,用于诊断和治疗癌症,已经取得了可喜的进展。
在制药领域,近期道康宁公司与从事生物技术的Genencor公司合作,开发有机硅生物材料,用于生物传感器控制释放活性成分,这项技术如果取得突破,将促进靶向性给药系统的研究,进一步推动靶向性抗癌、抗艾滋病药物的研究。
1.3 在纺织工业中的应用在聚硅氧烷侧链或末端碳原子连有氨基或芳胺基形成的化合物多用于纺织工业中,作为织物的整理剂、柔顺剂和助燃剂等。
能有效减少纺织品静电的产生,提高织物的柔软性,并增加其贮存的稳定性。
聚硅氧烷生态涂料已研制成功
佚名
【期刊名称】《天津化工》
【年(卷),期】2005(19)4
【摘要】据悉,欧洲科学家已研制出能协助清除汽车所排放的包括氧化氮在内的废气的生态涂料,氧化氮气体是会形成烟雾和引发人类呼吸道疾病的污染源。
当生态涂料涂在建筑物表面后,能吸附和消除氧化氮气体,这种作用长达5年,直到其神奇功能耗竭为止。
生态涂料的神奇奠基在直径仅20nm的光触媒二氧化钛和碳酸钙微粒上,它与聚硅氧烷树脂混合而产生作用。
【总页数】1页(P54-54)
【关键词】聚硅氧烷生态涂料;二氧化钛;生产工艺;碳酸钙微粒;氧化氮气体
【正文语种】中文
【中图分类】TQ63
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苯基聚硅氧烷的合成及其应用研究进展李静【摘要】苯基的引入赋予了聚硅氧烷产品优异的耐高低温性、润滑性和耐辐照性,发展前景广阔.介绍了近几年苯基聚硅氧烷的合成方法及用途,并对其发展前景进行展望.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】4页(P38-41)【关键词】苯基;聚硅氧烷;合成;应用【作者】李静【作者单位】阳煤集团太原化工新材料有限公司,山西太原 030000【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1引言有机硅化合物是一种广泛应用的元素有机高分子化合物,因其骨架结构基本单元为Si-O-Si,使其具有独特的化学结构和优异的性能如耐高低温性、憎水性、耐候性等。
有机硅化合物具有有机、无机双重性质,且品种繁多,使其广泛应用于国民经济、国防建设中,是当今各行各业不可缺少的化工原料[1-5]。
近年来,由于高新技术的发展,有机硅品种的发展方向已多元化,其数量也不断增加。
苯基聚硅氧烷(俗称苯基硅油)是一类重要的有机硅产品。
一般指甲基聚硅氧烷中一部分甲基基团被苯基基团代替后的物质。
在聚硅氧烷分子主链中引入苯基,可以提高聚硅氧烷的耐高低温性、耐水性和耐辐照性。
相比较于同黏度的二甲基聚硅氧烷,苯基聚硅氧烷黏温系数更高,凝固点、闪点更低等[6-11]。
低苯基的聚硅氧烷在-70 ℃具有流动性,可见其耐低温效果好。
随着苯基含量增大,苯基聚硅氧烷的耐辐照性、耐高温性、润滑性、溶解性(有机溶剂中)均有所提高,但耐低温性下降。
当硅油苯基含量高时,在250 ℃以上受热时才会发生氧化,同时黏度升高;当硅油苯基含量为50%时,若添加稳定剂,可在300 ℃~350 ℃使用几百个小时。
这些优异的性能使得苯基聚硅氧烷在航空、汽车、电子等领域有广阔的发展前景[12-15]。
本文介绍了不同结构的苯基聚硅氧烷的合成方法以及应用领域,并对其发展前景进行了展望。
1 苯基聚硅氧烷的合成1.1 二苯基聚硅氧烷的合成二苯基二甲基聚硅氧烷与典型的二甲基聚硅氧烷的合成方法类似,主要采用两种方法。
聚硅氧烷/丙烯酸酯乳液的研究现状
黄世强;彭慧
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】1997(011)005
【摘要】详细介绍了聚硅氧烷/丙烯酸酯混乳液,共聚乳液及复合乳液。
阐述了各种乳液的制备方法,对各种乳液的性能及应用进行了综合评价。
【总页数】3页(P52-54)
【作者】黄世强;彭慧
【作者单位】湖北大学化学系;湖北大学化学系
【正文语种】中文
【中图分类】O648.23
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5.高含氢聚甲基硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液的研究——(Ⅱ)原料配比对乳液稳定性的影响 [J], 张丽华;王香梅
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高性能有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的研究目前,有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液逐渐成为重要的有机涂料组分,这样的乳液具有优良的抗紫外线性能、防腐性能以及良好的外观效果等,在有机涂料中发挥着重要作用。
本文重点研究了有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的性能,以及用有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液制备有机涂料的性能和方法等。
一、有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的合成有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的合成主要由三个步骤组成,即改性有机硅氧烷、共聚有机硅氧烷丙烯酸酯、产物回收,以及有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的制备步骤。
1、改性有机硅氧烷首先,在改性有机硅氧烷的步骤中,需要使用不同的有机硅氧烷,如硅酮、硅烷、硅氧烷等,用于改性的前驱物的选择,然后根据实验需要,使用不同的改性剂,如二甲基硅氧烷、三氯硅氧烷,改性有机硅氧烷,使其具有良好的抗紫外线性能、耐酸碱性、耐溶剂性和抗氧化性。
2、共聚有机硅氧烷丙烯酸酯在共聚有机硅氧烷丙烯酸酯的过程中,将混合物加入活化剂,放入聚合反应罐中,进行反应,其反应温度一般在50℃-60℃,反应时间在3h左右,反应完成后,进行回收,得到共聚有机硅氧烷丙烯酸酯。
3、产物回收在有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,改性有机硅氧烷丙烯酸酯与水相分离后,需要将溶液回收,以获取改性有机硅氧烷丙烯酸酯的乳液。
4、有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的制备在有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的制备之前,需要将改性有机硅氧烷、共聚有机硅氧烷丙烯酸酯、还原剂,如二甲醚、三乙基硅氧烷,混合溶解,调节成pH为7-8,温度为60℃-70℃的反应体系,然后再加入有效稀释剂,如溶剂油和醇,进行稀释,最后混合搅拌至稳定,得到有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液。
二、有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的性能有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液所具有的性能主要有抗紫外线、耐温、耐老化、耐溶剂、高附着力等,其中抗紫外线性能是众所周知的,它能够有效抑制UV紫外线对涂装件产生的有害影响,起到防腐蚀作用;耐温性能能够抵抗高温环境,适用于深海油田涂装;耐老化性能优良,可以抵抗大气、水和氧气中的老化,同时还具有较高的附着力,能够在涂装表面形成一层均匀的保护膜,防止酸雨的侵蚀,延长涂装件的使用寿命。
研究・开发,2013,27(6):428~433SILICONEMATERIAL 聚烷基三烷氧基硅氧烷乳液的合成及性能表征刘 波,黄世强倡,高 风,许秀伟(湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室,武汉430062) 摘要:采用复合乳化体系,以甲基三乙氧基硅烷与丙基三甲氧基硅烷为单体,通过乳液共聚反应合成了不同硅含量的水性聚烷基三烷氧基硅氧烷乳液。
用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)及粒径分布测定仪(PCS)分别对乳液聚合物的化学结构、乳胶粒大小及形貌进行了表征。
讨论了亲水亲油平衡(HLB)值、反应温度及时间等因素对乳液粒子大小、形态及乳液稳定性的影响。
测定了乳液的稀释、离心、耐电解质、耐高温及冻融稳定性。
结果表明,随着HLB值的增加,乳胶粒的尺寸变小,离心稳定性增强;随着温度的升高,乳胶粒尺寸变大,离心稳定性降低;随着时间的延长,乳胶粒尺寸变化不大;乳胶粒形态为球形。
乳液的贮存稳定性、稀释、离心、耐电解质、耐高温及冻融稳定性良好。
在HLB值为12畅06,反应温度为35℃条件下反应135min合成的乳液乳胶粒形态为球形,具有良好的稀释、贮存、离心、耐电解质、耐高温及冻融稳定性。
关键词:聚烷基三烷氧基硅氧烷乳液,甲基三乙氧基硅烷,丙基三甲氧基硅烷,粒径,稳定性中图分类号:TQ264畅1+4 文献标识码:A 文章编号:1009-4369(2013)06-0428-06收稿日期:20130321。
作者简介:刘波(1988—),男,硕士生,主要进行有机硅高分子材料的研究。
倡联系人,E-mail:huangsq@hubu畅edu畅cn。
聚硅氧烷乳液作为一类环保型防水涂料在桥梁、隧道、矿井、港口等各类建筑行业中有着广泛的应用;在纺织行业中也有重要的应用价值。
在有关有机硅乳液的研究中,大多数有机硅乳液是以八甲基环四硅氧烷(D4)等环状聚硅氧烷为主要原料制得[1-4];随后,有机硅改性乳液的研究也逐渐增多,如硅丙乳液等[5-6]。