三元嵌段硅油的结构变化及应用性能探讨
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有机硅柔软剂的结构、性能、表征及其吸附模型(续一)陈焜; 周向东【期刊名称】《《印染助剂》》【年(卷),期】2019(036)010【总页数】5页(P5-9)【关键词】有机硅; 柔软剂; 结构; 吸附模型【作者】陈焜; 周向东【作者单位】杭州美高华颐化工有限公司浙江杭州 311231; 苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州 215021【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1; TQ610.43.3 热处理聚硅氧烷分子链上的原子与棉纤维表面之间发生相互作用,其作用强度直接影响取向分布。
聚硅氧烷与棉表面之间存在强烈的吸引力,所以聚合物链上的原子只能在棉纤维表面的小区域内运动。
当受到外界作用时,分子链的动能增加,疏水链段取向性明显增强,取向趋于空气界面,宏观表现为手感风格与疏水性的变化。
缪华丽等[37]研究了有机硅柔软剂在不同织物上的热迁移规律,采用Phabr Ometer 织物风格仪分别测试了柔软整理前后涤纶织物和棉织物的手感、亲水性,并通过织物手感随定型温度及时间变化程度的定量化表征判断有机硅在不同织物上的热迁移程度差异。
结果表明,升高热处理温度、延长热处理时间均可使柔软整理涤纶织物和棉织物的手感提升,但亲水性下降。
这说明热处理时有机硅柔软剂有向织物表面迁移的趋势,由于有机硅分子链段与涤纶纤维之间作用力较弱,所以同等条件下在涤纶织物上的迁移程度显著大于棉织物。
Mohamed 等[38]选择聚二甲基硅氧烷化合物作为分子模型,用于研究有机硅向棉纤维的扩散行为。
聚二甲基硅氧烷在不同温度下处理棉纤维后在纤维中的分布情况:处理温度升高有利于聚二甲基硅氧烷向纤维内部渗透。
实验中还测试了存储时间对纤维上聚二甲基硅氧烷分布的影响,分布模型如图5 所示。
整理时,聚有机硅氧烷分子分布于纤维表面、内部和内腔中;整理后1 天,大部分分子向腔内移动,因此,腔内具有较高浓度的聚有机硅氧烷分子;随着时间的推移,这些分子再次从内腔迁移到纤维体。
有机硅柔软剂的结构、性能、表征及其吸附模型(待续)陈焜; 周向东【期刊名称】《《印染助剂》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】6页(P7-12)【关键词】有机硅; 柔软剂; 结构; 吸附模型【作者】陈焜; 周向东【作者单位】杭州美高华颐化工有限公司浙江杭州 311231; 苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州 215021【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1; TQ610.4聚有机硅氧烷具有低表面能、优良的润滑性、热稳定性和疏水性。
从分子层面分析,经聚有机硅氧烷处理的织物,其柔软性来自硅氧烷骨架中Si—O—Si键的360°自由旋转及甲基之间的低相互作用[1-2]。
因此,聚有机硅氧烷在减少纤维与纤维之间的摩擦方面起到高效润滑的作用。
织物表面与有机硅柔软剂之间,有机硅活性官能团提供较强的结合力,从而提高整理织物的耐水洗性能。
为了增强聚有机硅氧烷与纺织品之间的相互作用,常常对聚有机硅氧烷进行改性,引入功能性基团[3]。
实际上,这些功能性基团的引入为聚有机硅氧烷带来了广泛的物理属性。
氨基官能团就是其中的一种,在有机硅化合物提供软化性能方面发挥了重要作用[4]。
在实际生产中,氨基改性聚二甲基硅氧烷作为织物柔软剂广泛用于纺织工业中[5-7]。
有机硅柔软剂一直随着纺织品风格的变化而不断改变,也是全球纺织工业一直需要改进的产品。
工厂在使用有机硅柔软剂的过程中常出现黄变、黏辊、柔软效率低、亲水性差以及修色困难等问题[8]。
因此,本课题从有机硅柔软剂的结构设计出发,从机理上探讨聚有机硅氧烷的结构、性能、表征及其与纤维作用模型的关系。
1 有机硅柔软剂的结构与性能常用的有机硅柔软剂有羟基硅油、聚醚硅油和氨基改性硅油。
由于氨基改性硅油的氨基能与纤维表面通过化学键结合,使聚有机硅氧烷链段定向吸附在纤维表面,并渗透到纤维内部,从而降低纤维之间的摩擦系数,表现出柔软性、滑爽性、弹性以及其他优异的特性[9]。
第49卷第3期2021年3月塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY充油SEBS的结构㊁力学性能和紫外辐照稳定性吉㊀祥1ꎬ吴㊀芮2ꎬ刘俊逸2ꎬ胡贝利2ꎬ刘㊀燕1ꎬ林建荣1ꎬ张爱民2ꎬ武建勋2ꎬ∗(1.中海油气(泰州)石化有限公司ꎬ江苏泰州225300ꎻ2.四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室ꎬ四川成都610065)㊀㊀摘要:自制了一种中间基的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)弹性体用填充油ꎬ并从分子结构及微相结构上分析了线型和星型SEBS充油体系的力学性能㊁紫外辐照稳定性与其结构的关系ꎮ通过小角X射线散射(SAXS)㊁透射电子显微镜(TEM)表征了SEBS充油体系的微观结构ꎬ揭示了SEBS分子结构是影响充油体系微观结构的主要因素ꎬ且软硬段电子密度差以及PS相间距越大ꎬSEBS的微相分离程度越高ꎮ结合Instron万能材料试验机的测试结果ꎬ发现SEBS微相分离程度高有利于充油体系力学性能的提高ꎮ通过傅里叶红外光谱(FTIR)研究了经紫外辐照后SEBS体系的化学结构变化ꎬ结果显示ꎬ经紫外辐照后的体系均在1700~1740cm-1㊁1800cm-1附近出现吸收峰ꎬ且吸收峰强度越大ꎬ力学性能下降得越快ꎬ表明氧化降解是造成SEBS体系力学性能下降的主要因素ꎮ关键词:苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物ꎻ橡胶填充油ꎻ微相结构ꎻ力学性能ꎻ紫外稳定性中图分类号:TQ325 2㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005-5770(2021)03-0101-05doi:10 3969/j issn 1005-5770 2021 03 021开放科学(资源服务)标识码(OSID):StructureꎬMechanicalPropertiesandUVStabilityofOil ̄extendedSEBSJIXiang1ꎬWURui2ꎬLIUJun ̄yi2ꎬHUBei ̄li2ꎬLIUYan1ꎬLINJian ̄rong1ꎬZHANGAi ̄min2ꎬWUJian ̄xun2(1.ChinaNationalOffshoreOilCorporation(Taizhou)ꎬTaizhou225300ꎬChinaꎻ2.StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineeringꎬPolymerResearchInstituteꎬSichuanUniversityꎬChengdu610065ꎬChina)Abstract:Anintermediategroupofstyrene ̄ethylene/butylene ̄styrenetriblockcopolymer(SEBS)elastomerfilleroilwasprepared.TherelationshipamongthemechanicalpropertiesꎬUVradiationstabilityꎬandstructureoflinearSEBSandstarSEBSwasstudiedfromthemicrophasestructureandmolecularstructure.Small ̄angleX ̄rayscattering(SAXS)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)wereusedtocharacterizethemicrostructure.ItisrevealedthatthemolecularstructureofSEBSisthemainfactorthataffectsthemicrophasestructure.ThegreatertheelectrondensitydifferencebetweenthesoftandhardsegmentsꎬthePSphasesizeandphasespacingꎬthehigherthedegreeofmicrophaseseparationofSEBScouldbeobtained.CombiningwiththetestresultsoftheInstronmaterialtestingmachineꎬitisfoundthatthehighdegreeofSEBSmicrophaseseparationisbeneficialtotheimprovementofthemechanicalpropertiesoftheoil ̄extendedsystem.Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)wasusedtostudythechemicalconstitutionchangesofthesystemaftertheirradiation.TheFTIRabsorptionpeaksappeararound1700~1740cm-1ꎬ1800cm-1.Theabsorptionpeakintensityislargeꎬandthemechanicalpropertiesdecreasequicklyꎬindicatingthattheunsaturatedcarbonylgroupgeneratedbyoxidativedegradationisthemainfactorthatcausesthedecreaseofthemechanicalproperties.Keywords:Styrene ̄ethylene ̄butylene ̄styreneTriblockCopolymerꎻRubberFillingOilꎻMicrophaseStructureꎻMechanicalPropertiesꎻUltravioletStability由于兼具热塑性塑料的可重复加工性和传统硫化橡胶的高弹性ꎬ热塑性弹性体已经广泛应用于国民经济的诸多领域ꎮ其中ꎬ苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)作为一种多用途的新型热塑性弹性体ꎬ是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)高度加氢制得[1]ꎮ不饱和双键经催化加氢后ꎬ其耐臭氧㊁耐候㊁耐热性得到大幅度的提高[2]ꎮSEBS性能优异且成本较低ꎬ广泛应用于胶黏剂㊁密封材料㊁制鞋业㊁高聚物改性㊁医疗器械㊁电线电缆等领域[3]ꎮ纯SEBS弹性体熔体黏度大难以加工[4]ꎬ需加入填充油和聚丙烯(PP)进行增塑改性ꎬ同时调节性能并降低成本[5]ꎮ目前ꎬ国内外研究人员关于填充油种类[6]㊁用量[7]㊁SEBS结构[8]等对充油SEBS体101 ∗通信作者:武建勋ꎬ主要从事高分子材料及其改性研究ꎮwwx ̄ffd@vip sina com作者简介:吉祥ꎬ男ꎬ1990年生ꎬ硕士ꎬ主要从事润滑油开发㊁生产研究ꎮJixiang2@cnooc com cn塑㊀料㊀工㊀业2021年㊀㊀系力学性能㊁耐老化性能等的影响进行了较多的研究ꎬ但这些研究主要集中于配方和物理性能ꎬ鲜有从分子结构及微观结构上研究结构对性能的影响ꎮ此外ꎬ研究所用的填充油主要基于市售链式石蜡油和环烷油[9]ꎬ而以中间基白油作为SEBS填充油㊁开展充油体系结构与性能的关系研究尚未见有文献报道ꎮ本文通过大量试验和工艺改进研制出了适用于SEBS的中间基橡胶填充油ꎬ并通过Instron万能材料试验机㊁小角X射线散射(SAXS)㊁透射电子显微镜(TEM)㊁傅里叶红外光谱仪(FTIR)等分析测试手段ꎬ研究了线型和星型SEBS充油体系的力学性能㊁紫外辐照稳定性ꎬ并分析了充油体系微观结构对其性能的影响ꎮ1㊀实验部分1 1㊀主要原料SEBS:YH-602Tꎬ星型结构ꎬ软硬段嵌段比65/35ꎬ相对分子质量220000ꎬ巴陵石化ꎻSEBS:YH-503Tꎬ线型结构ꎬ软硬段嵌段比67/33ꎬ相对分子质量220000ꎬ巴陵石化ꎻ聚丙烯:PP012ꎬ粉末状ꎬ等规度为94%ꎬ熔体质量流动速率为3 5g/10minꎬ浙江宁波甬兴化工有限公司ꎻSEBS橡胶填充油:自制ꎬ工艺流程和具体参数见图1和表1ꎻ抗氧剂1010和168:巴斯夫公司ꎮ1 2㊀中间基填充油的制备工艺过程及理化参数图1㊀填充油制备工艺流程图Fig1㊀Fillingoilpreparationprocessflowchart表1㊀中间基橡胶填充油的参数Tab1㊀Parametersoftheoils项目SEBS橡胶填充油试验方法运动黏度(40ħ)/(mm2/s)28 28GB/T265 1998碳型(%):CP㊀㊀㊀㊀㊀㊀CN㊀㊀㊀㊀㊀㊀CA64 935 10SH/T0725 2002密度(20ħ)/(kg/m3)858 4GB/T1884 2000折射率(20ħ)1 4721SH/T0724 2002闪点(开口)/ħ230GB/T3536 2008倾点/ħ-33GB/T3535 2006光稳定性试验(6hꎬ50ħ)/赛氏号+27HG/T5085 2016附录A热稳定性试验(4hꎬ160ħ)/赛氏号+30HG/T5085 2016附录B1 3㊀仪器与设备高速多功能粉碎机:SL-500Aꎬ浙江省永康市松青五金厂ꎻ同向双螺杆挤出机:SHJꎬ南京杰恩特机电有限公司ꎻ平板硫化机:HPD-63(D)ꎬ上海西玛伟力橡塑机械有限公司ꎻ电子万能测试机:In ̄stron5567ꎬ美国Instron公司ꎻ小角X射线散射仪测试系统:Xeuss2 0ꎬ法国Xenocs公司ꎻSAXS探测器:Pilatus300Kꎬ瑞士Dectris公司ꎻ荧光紫外老化试验箱:BGD852ꎬ广州标格达实验室仪器用品有限公司ꎻ傅里叶变换红外光谱仪:iS50ꎬ美国Harrick公司ꎻ透射电子显微镜:JEM-2100Plusꎬ日本电子株式会社ꎮ1 4㊀试样的制备分别取100phr(质量份ꎬ下同)的不同SEBS与不同比例的橡胶填充油ꎬ搅拌均匀后静置24hꎻ将充油后的SEBS与20phr的聚丙烯(PP012)和0 3phr的抗氧剂(168与1010质量比1ʒ1)经高搅机中混合均匀后用双螺杆挤出机挤出造粒ꎬ用平板硫化机模压成型ꎬ并按照需求裁剪成标准试样ꎮ1 5㊀测试与表征1)拉伸性能测试:参照GB/T528 2009标准ꎬ哑铃型标准样条ꎬ拉伸速率为500mm/minꎬ标距为15mmꎬ结果取5根样条的平均值ꎮ2)SAXS测试:样条正中心位置ꎬ曝光5minꎬX射线波长0 154nmꎮ3)紫外光老化测试:参照GB/T3511 2008标准ꎬ将试样置于紫外老化箱中(紫外灯波长340nm)168h后取出试样ꎮ4)FTIR测试:对辐照前后的试样进行衰减全反射(ATR)测试ꎬ扫描次数为20次ꎬ采谱区间4000~400cm-1ꎬ分辨率4cm-1ꎮ5)抗压缩性能测试:参照GB/T7759 2015标准ꎬ测量试样高度(h0)ꎬ将试样固定在限制器(hs)上ꎬ置于(70ʃ1)ħ的烘箱中经72h后ꎬ将试样从限制器中取出置于木板上ꎬ室温恢复30min后测量其高度(h1)ꎮ压缩永久形变率c由式(1)进行计算ꎮc=h0-h1h0-hsˑ100%(1)6)透射电子显微镜(TEM):冷冻切片后ꎬ用四氧化钌(RuO4)水溶液熏蒸染色30minꎬ然后装入TEM样品台进行观测ꎬ电子束能量为100kVꎮ201第49卷第3期吉㊀祥ꎬ等:充油SEBS的结构㊁力学性能和紫外辐照稳定性2㊀结果与讨论2 1㊀拉伸性能图2为不同份数充油SEBS体系的拉伸性能ꎮ由图可见ꎬ随着充油份数的增多ꎬ充油体系的拉伸强度降低ꎬ断裂伸长率升高ꎮ相同充油份数下ꎬ602充油体系的拉伸强度小于503体系ꎬ断裂伸长率则差异不大ꎮSEBS503与602分子量相当且PS含量相近ꎬ但602为星型结构ꎬ分子结构中含有较多的摇臂ꎬ起到分子内增塑的效果ꎬ而503为线型结构ꎬ分子链的缠结更为紧密[8]ꎬ因此503充油体系具有较高的拉伸强度ꎮ图2㊀不同充油SEBS的拉伸性能Fig2㊀Tensileperformanceofdifferentoil ̄extendSEBS2 2㊀抗压缩性能图3㊀不同充油SEBS的压缩性能Fig3㊀Compressionperformanceofdifferentoil ̄extendSEBS图3为不同份数充油SEBS体系的压缩永久形变ꎮ由图可见ꎬ随着充油份数的增多ꎬ充油体系的压缩永久形变增大ꎮ在相同充油份数下ꎬ503体系的压缩永久形变均远小于602体系的ꎬ表明503体系的抗压缩性远优于602体系的ꎮ这主要是因为SEBS503为线型结构ꎬ长分子链之间互相缠结形成密集的网络结构难以解缠ꎬ而SEBS602为星型结构ꎬ分子中含有许多相对短的摇臂ꎬ摇臂之间的缠结程度不及主链分子之间的ꎬ整体网络结构不如503体系稳固[10]ꎮ2 3㊀微观结构图4㊀不同充油SEBS的二维SAXS图谱Fig4㊀2D ̄SAXSpatternsofdifferentoil ̄extendSEBS图5㊀不同充油SEBS的SAXS曲线Fig5㊀SAXScurvesofdifferentoil ̄extendSEBS图4为相同充油份数下(90phr)SEBS体系的二维图谱ꎮ由二维图谱可得所示的一维SAXS积分曲线ꎬ如图5所示ꎮ根据公式(2)及一级散射峰的位置q∗可得到长周期d ̄spacingꎬ表征PS相间距ꎮ由表2可见ꎬ503体系的d ̄spacing大于602体系ꎬ表明503体系中PS相间距大于602体系的ꎮd ̄spacing=2π/q∗(2)Q=ʏɕ0I(q)q2dq=2π2IeV(η2)(3)(η2)=ΦS(1-ΦS)(ρs-ρh)2(4)积分不变量Q可由一维SAXS曲线q对Iq2积分得到ꎬ如公式(3)所示ꎮ公式中ꎬIe(汤姆森散射强度)ꎬV(X射线辐照体积)均为定值ꎻ(η2)为301塑㊀料㊀工㊀业2021年㊀㊀软硬段的均方电子密度差ꎬ可由公式(4)计算得到ꎬ公式中软硬段的体积分数Φ为定值ꎬ因此积分不变量Q与软硬相的电子密度差Δρ=(ρs-ρh)呈正相关ꎮ503体系的Q值明显大于602体系的ꎬ即线型503的软硬相电子密度差较星型602的高ꎮ表2㊀不同充油SEBS的微观结构参数变化Tab2㊀Changesinmicrostructureparametersofdifferentoil ̄extendSEBS试样一级散射峰位置/nm-1长周期/nm积分不变量5030 012550 3651 6506020 015341 0381239a-503b-602图6㊀不同充油SEBS的透射电镜图Fig6㊀TEMimagesofdifferentoil ̄extendSEBS图6为充油份数为90份时SEBS体系的透射电镜图ꎮ由图可见ꎬ充油SEBS微观呈现微相分离结构ꎬ这是SEBS中EB相和PS相之间不相容性造成的ꎮ黑色的 海-岛 状或 蠕虫 状分散相是被四氧化钌染色的PS相ꎬ细小的 裂纹 状白色区域为EB/PP所构成的连续相ꎬ也是油品主要分布的区域ꎬ油品㊁PP与EB相相容ꎬ因此电镜下观察到的是均一的连续相ꎮ由NanoMeasurer软件统计图6可得ꎬ503体系中黑色的PS相尺寸约为43 4nmꎬ602体系的PS相尺寸约为36 4nmꎮ由此可见ꎬ503体系的PS相间距㊁PS相尺寸以及软硬相电子密度差均大于602体系ꎬ显示503体系微相分离程度明显大于602体系ꎮ微相分离程度高ꎬ分子链抵抗外力的能力越强ꎬ有利于力学性能的提高ꎬ这与拉伸和压缩结果相佐证ꎮ2 4㊀紫外辐照稳定性图7㊀紫外线辐照后不同充油SEBS的拉伸性能Fig7㊀Tensileperformanceofdifferentoil ̄extendSEBSafterUVirradiation503体系和602体系经紫外光照射后的拉伸强度保留率和拉伸强度变化率见图7ꎮ由图可知ꎬ星型602体系的拉伸强度保留率高于线型503体系ꎬ且拉伸强度变化率小于线型503体系的ꎮ表明星型602的耐紫外辐照稳定性优于线型的ꎬ充油SEBS体系的紫外辐照稳定性与分子结构是有一定的关系ꎮa-503b-602图8㊀不同充油SEBS的红外光谱Fig8㊀FTIRSpectraofdifferentoil ̄extendSEBS图8为充油SEBS体系经紫外光照射前后的FTIR图谱ꎮ图中ꎬ1450~1650cm-1出峰为苯环的C C骨架振动特征峰ꎬ3025~3081cm-1附近3个小峰为苯环的C H的伸缩振动峰ꎬ1600~2000cm-1之间出现的一组弱峰为苯环的C H弯曲振动倍401第49卷第3期吉㊀祥ꎬ等:充油SEBS的结构㊁力学性能和紫外辐照稳定性频峰ꎬ698cm-1和757cm-1为苯环的单取代峰ꎬ以上均是苯环的特征峰ꎻ2853~2957cm-1处为CH2 和CH3 的伸缩振动峰ꎬ1462cm-1和1378cm-1附近出峰为CH3 的弯曲振动峰ꎬ烷烃油和PP的出峰位置与SEBS中EB段的CH2 和CH3 出峰位置重叠ꎮ由局部放大图对比可见ꎬ线型SEBS与星型SEBS的紫外老化机理相同ꎬ老化后的谱图均在1720~1740cm-1㊁1800cm-1处出峰ꎬ分别对应酮基㊁羧酸基和酸酐等基团的特征峰ꎬ其原因可能为SEBS和油中原有的饱和链烃以及苯环等结构在紫外老化后发生氧化而致ꎮ对比不同体系的局部放大图可见ꎬ503体系羰基化合物的特征吸收峰强度要大于602体系的ꎬ这也是503体系力学性能下降较快的原因之一ꎮ3㊀结论1)通过自制中间基橡胶填充油ꎬ首次系统地研究了线型/星型SEBS-中间基油体系的力学性能㊁紫外稳定性ꎬ以及与体系的微相结构和分子结构的关系ꎮ2)经紫外辐照后ꎬ原有的饱和链以及苯环等结构发生氧化并产生不饱和的羧基等ꎬ同时引起主链降解ꎬ线型SEBS和星型SEBS充油体系的力学性能都有不同程度的下降ꎮ3)分子量及PS含量相近时ꎬ不同结构的SEBS之间不仅机械性能上差异较大ꎬ微相结构上也有区别ꎮTEM结果显示ꎬ线型SEBS的PS相尺寸(43 4nm)要大于602体系的(36 4nm)ꎻSAXS结果显示ꎬ线型SEBS的PS相间距以及软硬相电子密度差均大于星型SEBS的ꎬ显示前者的微相分离程度高ꎬ有利于力学性能的提高ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]郭未琴ꎬ熊春珠ꎬ彭冲ꎬ等.充油SEBS的热稳定性及耐紫外老化性能[J].高分子材料科学与工程ꎬ2013ꎬ29(9):36-39.GUOWQꎬXIONGCZꎬPENGCꎬetal.Thermalsta ̄bilityandUVagingresistanceofmineraloil ̄extendedSEBSblends[J].PolymerMaterialsScience&Engineeringꎬ2013ꎬ29(9):36-39.[2]CRISTINALꎬNORMANSAꎬMICHELEEꎬetal.Photo ̄oxidativedegradationmechanismsinstyrene ̄ethylene ̄butadiene ̄styrene(SEBS)triblockcopolymer[J].PolymerDegradationandStabilityꎬ2006ꎬ91(4):947-956.[3]TORRECILLASHVꎬCOSTALCꎬSOUZAAMC.In 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三元共聚硅油密度
三元共聚硅油是一种具有特殊结构和性质的硅氧烷聚合物,其密度是其重要的物理性质之一。
本文将从三个方面介绍三元共聚硅油的密度,包括定义、测量方法和影响因素。
一、定义
三元共聚硅油是由三个不同的硅氧烷单体组成的共聚物,其化学结构中含有三个不同的基团。
这种三元共聚硅油具有较高的分子量和较低的挥发性,因此在工业和化妆品领域有广泛的应用。
密度是指物质单位体积的质量,因此三元共聚硅油的密度可以反映其分子量和分子结构的特点。
二、测量方法
测量三元共聚硅油的密度常用的方法是使用密度计。
密度计是一种能够精确测量液体密度的仪器,通过测量物质的质量和体积来计算密度。
在测量三元共聚硅油密度时,首先需要将样品放入密度计中,然后根据仪器的测量结果计算得出密度值。
密度计的精度和准确性对于得到准确的三元共聚硅油密度值至关重要。
三、影响因素
三元共聚硅油密度的大小受多种因素的影响。
首先是分子量的影响,分子量越大,分子间相互作用力越强,密度也会相应增大。
其次是分子结构的影响,不同的分子结构会导致分子间的排列方式不同,从而影响密度。
此外,温度和压力也是影响三元共聚硅油密度的因
素。
一般来说,随着温度的升高,分子热运动增加,密度会减小;而随着压力的增加,分子间的相互作用力增大,密度也会增大。
三元共聚硅油的密度是其重要的物理性质之一。
通过密度的测量可以了解三元共聚硅油的分子量和分子结构等特点。
同时,三元共聚硅油密度的大小受到分子量、分子结构、温度和压力等因素的影响。
对于研究和应用三元共聚硅油具有重要的参考价值。
三嵌段聚合物相分离微观形貌-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在聚合物科学领域,三嵌段聚合物是一类具有特殊结构和独特性质的高分子材料。
它们由三个不同的聚合物块段组成,每个块段在化学结构和物理性质上都存在明显的差异。
这种特殊的分子结构使得三嵌段聚合物在相分离现象中展现出引人注目的微观形貌。
相分离是指聚合物在溶液中或熔融态下,由于均匀的体积分数分布不稳定性,而出现聚集体的现象。
对于三嵌段聚合物来说,它们由于不同块段的特性差异,使得各块段在给定条件下具有不同的亲疏水性和相容性,从而引发了相分离现象。
这种相分离可导致聚合物形成各种不同的微观形貌,包括球状胶束、片状微相分离、管状胶束等。
研究三嵌段聚合物相分离微观形貌的目的在于深入了解聚合物材料的结构与性能之间的关系,为合成和设计具有特定功能的高分子材料提供理论指导和基础知识。
同时,对于研究相分离行为的规律和机制,也有助于解决一些在材料科学、生物医学等领域中的复杂问题,如药物传输、纳米材料制备和分离、纳米反应器等。
本文将首先介绍三嵌段聚合物的基本概念和结构特点,然后重点探讨相分离微观形貌的研究进展,包括影响相分离行为的因素、相分离形貌的分类和表征方法等。
最后,通过总结已有的研究成果,展望未来该领域的发展方向,以期为进一步深化对三嵌段聚合物相分离微观形貌的理解和应用提供参考和启示。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括对整个文章的组织和布局的介绍。
可以详细说明每个章节的主题和内容,并提及各章节之间的逻辑关系和衔接方式。
具体编写如下:文章结构:本文主要聚焦于三嵌段聚合物相分离的微观形貌,以探讨该类材料的特性和应用前景。
本文总共分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,首先进行了对整篇文章的概述,简要介绍了三嵌段聚合物相分离微观形貌的研究背景和意义。
随后,文章结构部分详细说明了本文的组织和布局,以及每个章节的主题和内容。
在正文部分,首先介绍了三嵌段聚合物的基本概念、结构和特性。
三元共聚嵌段硅油中聚醚胺用量-回复三元共聚嵌段硅油中聚醚胺用量的问题,需要从三元共聚嵌段硅油的概念、聚醚胺的特性、用量的影响因素等方面逐步回答。
下面将一步一步进行解释。
第一步:介绍三元共聚嵌段硅油的概念三元共聚嵌段硅油是一种化学合成的有机硅复合物,是由三种不同的单体在反应过程中共聚合成的高聚物。
其分子结构中含有有机硅键和有机链,在化学和物理性质上具有独特的特点。
三元共聚嵌段硅油由于其优良的耐高温、耐低温、抗老化和化学惰性等特点,被广泛应用于润滑剂、防腐剂、增塑剂等领域。
第二步:介绍聚醚胺的特性聚醚胺是一类具有氮原子和氧原子交替排列的高分子化合物,其分子中存在醚键和胺基。
聚醚胺具有优良的温度稳定性、化学惰性和低粘度等特点,可以提高润滑剂的黏度和润滑性能。
第三步:探讨聚醚胺用量对三元共聚嵌段硅油性能的影响3.1 聚醚胺用量的增加会提高三元共聚嵌段硅油的黏度,从而改善其润滑性能和抗磨损性能。
这是因为聚醚胺具有较长的分子链,增加了分子间的相互作用力,使得硅油分子间的空间排列更加紧密。
3.2 聚醚胺的高用量可能导致三元共聚嵌段硅油的黏度过高,降低了其在高温环境下的流动性能。
这是因为聚醚胺分子间的相互作用力过强,导致分子链之间的排列过于紧密,增加了硅油分子间的摩擦阻力。
3.3 合适的聚醚胺用量可以改善三元共聚嵌段硅油的稳定性和分散性。
聚醚胺分子具有较好的分散能力,可以将硅油颗粒均匀分散在润滑剂中,减少颗粒的聚集和沉淀。
第四步:总结与建议根据以上分析,合理的聚醚胺用量对于三元共聚嵌段硅油的性能具有重要的影响。
在选择聚醚胺用量时,需要考虑硅油的具体应用领域和要求,以及润滑剂所需的黏度、流动性和分散性等性能参数。
同时,还需要通过实验和测试来确定最佳用量,以达到在不同工况下综合性能的最优化。
综上所述,三元共聚嵌段硅油中聚醚胺用量的问题涉及到硅油和聚醚胺的特性以及因素的综合考虑。
通过了解硅油和聚醚胺的特性,找到聚醚胺用量对硅油性能的影响规律,并结合具体应用需求进行调整,可以获得最佳的聚醚胺用量,并达到润滑剂在不同工况下的最佳性能。
合成氨基聚醚嵌段硅油的几种方法王培新摘要:以主结构推导出几种具体合成方案,合成出氨基聚醚嵌段硅油,提出了相关合成方案改进和设想。
关键词: 嵌段硅油;三元共聚;合成;硅氧烷;聚醚胺 1 前言各种氨基改性硅油乳液为主的柔软剂被广泛用于棉、丝、羊毛及涤纶等纺织品的后整理加工,整理的织物具有柔软、滑爽、美观、耐洗和穿着舒适的性能。
该类产品已被人们所接受。
不足之处主要表现在用它整理的浅色及白色织物,在经过高温焙烘后,会出现不同程度的黄变现象,很多氨基改性有机硅乳液的稳定性很差,常在储运和应用过程中出现“破乳漂油”现象;在浸轧使用过程中有粘辊现象产生;经其整理的织物呈疏水性,穿着时感觉闷热且难以洗涤。
为了克服传统氨基硅油上述缺点,人们采用各种方法进行改进,有侧链聚醚改性,也有环氧改性或羧基改性,改性后的硅油稳定性提高,但手感偏差。
20世纪90年代后期,原威科公司A.M.Czech 等人从分子设计的角度提出在硅氧烷骨架中进行氨基与聚醚基线性嵌段共聚,合成新的线性氨基聚醚基嵌段共聚物,由于氨基的锚固作用,使得整个聚硅氧烷能牢固的结合在织物表面,保持了聚硅氧烷原有的柔软平滑性,亲水性的聚醚链段则以倒状的形式存在于纤维表面,水分子在纤维表面不受阻碍的传递,形成柔软与亲水的兼容,这是有机硅柔软剂发展的一个新阶段,也是未来的发展方向。
线性氨基聚醚嵌段硅油的主要结构为:主链上有硅氧烷链、聚醚链和仲氨基,端基一般是伯氨基。
从结构推演,需要做几个反应合成:一是硅氧烷链增链,二是碳链与硅氧烷链缩合,三是氨基与聚醚链增链,鉴于此,衍生出各种合成方法,目标就是合成出稳定性高、性能优良的氨基聚醚嵌段硅油。
2 几种方法合成嵌段聚醚硅油2.1端含氢双封头法此法是先将端含氢双封头与D4或DMC 开环聚合成端含氢硅油,然后端含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚在铂金属催化下,进行硅氧烷端氢键与碳双键加成反应,然后,将加成物在溶剂条件下与聚醚胺反应缩合。
毕业设计开题报告纺织工程嵌段型有机硅整理织物的性能测试及分析一、选题的背景、意义纺织物及纺织物化学整理在环境保护、提高人类生活质量和持续发展等因素的促进下,不断取得明显的发展.为了人体健康和使人类拥有清洁舒适的生活空间,除禁止使用伤害性的化学加工助剂外,一些有利于提高人类生活质量的纺织物也得到广泛研究;消费者期望得到性能不断更新、创新的纺织用品,促进了天然纤维和化学纤维纺织品印染后整理技术的发展;同时,也促进了亲水性有机硅油的发展。
当前人类对服装穿着舒适性的要求越来越受到各方面的重视,特别是化纤纺织品的普及给人们穿着带来了不舒适的闷热感,使人们对天然纤维的舒适性产生了深切的怀念。
天然纤维纺织品,如棉、毛、丝、麻等纺织品成了高档产品。
因此,合成纤维的天然化成为时代要求[1]。
人们对客观环境不但能适应,而且感到轻松愉快。
舒适是人们对客观的综合性感觉,包括视觉、触觉、听觉、味觉等。
因此,可以说舒适是人们的主观对客观条件某种满足。
因此,从某种角度讲,消费者选购服装的过程就是在选择面料。
随着生活水平的提高和服饰消费的理性化,人们对于服饰产品不再是简单的拥有,而是更加倾向于追求其服用性能[2]。
对面料的性能进行研究,并在生产过程中进行测试,可以对织物面料的生产加以引导,使产品能适应市场,顺应消费者的需求,同时达到资源的合理化利用。
通过对纺织品性能的测试和研究,可以评价织物的性能,确定其用途,并可以根据织物性能提出合理的使用要求,还可以实现旧品种的改良和新产品的研究与开发,这对满足人类需求、优化资源配置有着积极的意义。
当今,人们对纺织品产品的重视程度更是越来越高,开发新型纺织纤维,研究其面料的性能是十分必要的,同时也应更加重视对各类优良纺织材料的深层次研究,重视产品的开发,追求资源的优化,最大程度地保持和赋予纺织品优良的使用性能[3]。
本课题主要通过相应的织物性能测试及分析,客观评价嵌段型有机硅整理织物的性能。
端环氧硅油及其嵌段亲水硅油的制备及应用性能袁洁;贺江平;颜怀谦;冯娜【摘要】端环氧硅油的合成条件:D4和环氧封端剂质量比为12.79∶1,再加入0.08%的四甲基氢氧化铵,70℃抽真空20 min,升温到110℃反应4 h,再升温到140℃保温1 h,最后降温到40℃,制得相对分子质量5000的端环氧硅油,并用ED900进行亲水改性。
经其整理的棉织物手感为4~5级,硬挺度为1.45 cm,静摩擦系数为0.311,断裂强力提高为320 N,白度略有下降,亲水性达8 s,折皱回复角增加20°左右。
%The synthesis process of end epoxy silicone oilwas as fol ows: the mass ratio of D4 and epoxy was 12.79∶1, then 0.08% tetramethyl ammonium hydroxide was added, vacuumed at 70 ℃ for 20 min, the temperature was raised to 110 ℃ for 4 h, heating to 140 ℃ for 1 h, and final y cooling to 40 ℃, the end epoxy silicone oil with relative molecular weight of 5 000 was prepared, which was modified by hydrophilic modifica⁃tion ED900. The hand feeling of finished cotton fabrics was 4~5 level, stiffness was 1.45 cm, the static fric⁃tion coefficient was 0.311, the strength increased to 320 N, the whiteness decreased slightly, the hydrophilic reached 8 s, and the wrinkle recovery angle increased by about 20°.【期刊名称】《印染助剂》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】5页(P27-31)【关键词】环氧封端剂;聚醚胺;端环氧硅油;亲水改性【作者】袁洁;贺江平;颜怀谦;冯娜【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1传统端环氧硅油的制备[1-2]采用两步法,先用八甲基环四硅氧烷(简称D4)作为单体,四甲基二氢基二硅氧烷(简称:含氢封端剂)为封头剂,浓硫酸为催化剂,然后再以端氢硅油与端烯丙基端环氧基聚醚为反应单体,二乙二醇单丁醚为溶剂,在氯铂酸的催化下进行硅氢加成反应制得端环氧硅油。
传化嵌段硅油
传化嵌段硅油(CHIIOS)是一种先进的嵌段共聚物,其中包
含有机硅单元和有机嵌段多聚物。
这种硅油具有良好的热稳定性、化学稳定性和电气绝缘性能,同时还具有优异的润滑性能和低粘度。
传化嵌段硅油可以用于多种应用,包括润滑剂、密封剂、油墨、脱模剂等。
其具有优异的低温特性和耐高温性能,适用于各种温度下的工作环境。
此外,传化嵌段硅油还具有优异的抗氧化性能和耐候性,可以在恶劣环境中长时间稳定使用。
传化嵌段硅油的特别之处在于其硅链和有机链之间的交叉作用,这种交叉作用使其具有独特的分子结构和性质。
硅链的存在增强了硅油的热稳定性和抗压性能,而有机链的存在增加了硅油的润滑性和可加工性。
总的来说,传化嵌段硅油具有许多优异的性能,可以广泛应用于各种工业领域。
浅谈超软滑型嵌段硅油的合成及性能发布时间:2023-02-01T06:23:37.424Z 来源:《建筑实践》2022年18期作者:刘茜[导读] 本篇文章主要围绕嵌段硅油的合成情况以及其所具备的性能特点展开分析研讨。
刘茜5002251996****2824浙江传化功能新材料有限公司 310000摘要:本篇文章主要围绕嵌段硅油的合成情况以及其所具备的性能特点展开分析研讨。
在合成过程中,主要会用到端含氢硅油、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧聚醚、烯丙基聚氧丙烯醚,利用这几者展开相应的加成反应,将反应所获取到的产物和复合型有机胺再进行反应,最终获得目标产物。
在整个合成流程中,烯丙基聚氧丙烯醚与复合型有机胺的加入,可以促使嵌段硅油的柔软度得到一定程度的优化,并且还能够促使织物的触感更为优良,性能更趋于稳定,接下来主要通过实验的方式对相关合成情况加以分析讨论。
关键词:嵌段硅油;合成过程;性能柔软整理在印染工艺中的地位较高,其实际上是一种比较关键的后整理环节。
由于染整工业的持续前进,柔软剂的种类也在不断丰富,而且在加上民众生活水平的日益改善,其对于织物的要求也有了很大的改变,在保障织物美观性的同时还要确保其足够柔软,现如今,在纺织领域中,柔软整理已经逐渐发展为优化品质、提高产品附加值的一种常用方式。
近些年,合成纤维处于持续发展中,这进一步提高了柔软整理的地位,要求柔软剂的类别需要不断扩充、性能需要不断稳定。
1、嵌段型聚醚氨基硅油简介对于氨基改性硅油乳液而言,以其为主的柔软剂经常会被用在多种类型纺织品的后整理加工环节中。
虽然柔软剂的使用,可以促使织物变得更具有柔软性、美观性以及耐洗性等,但是因为其侧链上存在伯氨基、仲氨基,二者很有可能会受到氧化的影响进而出现分解反应,产生发色基团,这会使得织物非常容易变黄;从另一方面来讲,氨基硅油可以基于纤维的表层得到低能有机硅膜,这虽然可以促使织物的柔软性、平滑性有所提高,给人一种舒适的手感,但是该排列方式会导致纤维产生疏水性,会使得其吸湿性有所下降。
多元共聚环氧硅油在嵌段硅油合成中的应用嘿,小伙伴们!今天咱们来唠唠多元共聚环氧硅油在嵌段硅油合成中的应用这事儿。
你知道吗?在这个化学合成的小世界里,多元共聚环氧硅油就像是一个神秘的小助手呢。
嵌段硅油的合成其实就像是在搭建一个超级复杂的乐高城堡。
多元共聚环氧硅油在这个过程里发挥的作用可不容小觑。
它就像是一种特殊的胶水,把各种不同的“积木块”(化学物质)粘在一起。
比如说,它能够改变嵌段硅油的一些物理性质。
就像给这个“城堡”的墙壁加上了一层特殊的涂料,让它更加坚固、耐用。
而且啊,它还能影响嵌段硅油的柔软度呢。
这就好比是让这个“城堡”的触感变得更加舒服。
从化学的角度来看,多元共聚环氧硅油的分子结构很独特。
它的那些化学键就像是一个个小手,紧紧地抓住嵌段硅油合成过程中的其他分子。
这使得整个合成过程更加稳定,不容易出现意外的情况。
就像我们在搭建乐高城堡的时候,如果有一些特殊的零件能够把其他零件固定得更稳,那这个城堡就会更加完美啦。
在实际的工业生产中呢,多元共聚环氧硅油的应用也是非常广泛的。
它可以让生产出来的嵌段硅油在各种不同的领域发挥作用。
比如在纺织业,含有多元共聚环氧硅油合成的嵌段硅油的织物会更加顺滑,就像丝绸一样。
这是因为多元共聚环氧硅油能够在织物的纤维表面形成一层很薄很薄的膜,让纤维之间的摩擦力变小了。
再说说在化妆品行业吧。
多元共聚环氧硅油在嵌段硅油合成中的应用也能让一些护肤品的质地变得更加细腻。
就像我们用的面霜啊,乳液啊,如果里面有这种经过特殊合成的嵌段硅油,涂在脸上就会感觉超级舒服,不会有那种油腻腻的感觉。
不过呢,在使用多元共聚环氧硅油进行嵌段硅油合成的时候,也有一些小问题需要注意。
比如说,它的用量就很讲究。
如果用量太多,可能会导致嵌段硅油的某些性能过于突出,反而影响了整体的效果。
就像是在做菜的时候,盐放多了,菜就会变得太咸一样。
而且,它和其他化学物质的反应条件也需要严格控制。
温度啊,酸碱度啊这些因素,都像是一个个小开关,如果控制不好,可能就无法得到我们想要的嵌段硅油了。