阳离子有机硅柔软剂的合成及其性能研究
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有机硅溶剂有机硅溶剂是一种广泛应用于工业生产和实验室研究中的溶剂。
它具有许多独特的性质,使其在各种领域得到广泛应用。
本文将探讨有机硅溶剂的性质、用途和一些注意事项。
有机硅溶剂是以有机硅化合物为主要成分的溶剂。
它们通常具有低黏度、无色透明、高溶解度和较低的表面张力。
这些性质使其在涂料、清洁剂、润滑剂、密封材料等许多产品中具有广泛的应用。
有机硅溶剂的一个重要特点是它们的极性较低。
由于有机硅在分子中的电负性较低,有机硅溶剂通常不会与其他分子形成氢键或离子键。
这使得它们在许多化学反应中具有独特的溶解性和反应性。
此外,有机硅溶剂通常在许多环境条件下也相对稳定,不易受到水、氧化剂或高温的影响。
有机硅溶剂有许多不同的类型,包括硅酮类、聚硅氧烷类和胺基硅烷类。
每种类型的有机硅溶剂都具有不同的特性和应用。
例如,硅酮类有机硅溶剂具有很高的气味和挥发性,通常用作溶解胶水、油漆和涂料的溶剂。
聚硅氧烷类有机硅溶剂则常用于制备润滑油、密封材料和防潮剂。
胺基硅烷类有机硅溶剂则常用于清洁剂、防水剂和柔软剂中。
在使用有机硅溶剂时,需要注意一些安全问题。
有机硅溶剂通常具有较低的闪点和易燃性。
因此,在使用有机硅溶剂时,必须遵守消防安全规定,并在通风良好的地方进行操作。
另外,有机硅溶剂可能对皮肤和眼睛有刺激性。
使用时应戴上适当的防护手套和护目镜,以防止溶剂对人体造成伤害。
有机硅溶剂在工业生产和实验室研究中具有广泛的应用。
例如,在化学合成中,有机硅溶剂可以作为溶媒用于溶解反应物和产物,促进反应的进行。
在电子工业中,有机硅溶剂常用于清洗和去除表面污染物,以确保电子产品的质量。
此外,有机硅溶剂还可用于制备柔性密封材料、胶水、润滑剂和防水剂等。
总的来说,有机硅溶剂是一种重要的工业化学品,具有多种独特的性质和广泛的应用。
了解有机硅溶剂的性质和用途,以及正确使用注意事项,可以更好地利用和保护我们在生产和研究中常用的化学品。
皮革柔软剂的成分
皮革柔软剂是一种能够改善皮革软度、柔软度、手感和光泽度的化学制剂。
常见的皮革柔软剂成分包括有机硅、有机磷、多元醇、聚醚等。
有机硅是皮革柔软剂中常见且重要的成分,它具有优良的润滑性和耐久性。
在皮革的表面形成润滑薄膜,使得皮革表面变得光滑、柔软,并且对紫外线、水和氧气等外界环境影响有一定的保护作用。
有机硅还可以防止皮革龟裂、起泡和变质,而且对人体环境、生态环境是安全且无毒的。
有机硅通常用于制造高档皮鞋、手袋、皮服等。
除了有机硅,皮革柔软剂中的有机磷也是常用成分之一。
有机磷主要作用是增加皮革的柔软度和弹性,并且防止皮革龟裂和变质。
有机磷分子可以在皮革表面形成一层保护膜,提高皮革的抗拉强度和剪切强度,从而增强皮革的使用寿命。
有机磷还可以降低皮革的摩擦系数,使得皮革摩擦时的滑动力变得更加均匀和柔和。
有机磷适用于各种皮革制品,如皮革沙发、皮革衣物等。
多元醇和聚醚也是皮革柔软剂中的重要成分。
多元醇在皮革中的作用是增加皮革的韧性和耐磨性,并且使得皮革变得更加柔软和舒适。
聚醚的主要作用是降低皮革的表面张力和黏性,使得皮革的手感变得更加柔和和舒适。
多元醇和聚醚通常与有机硅和有机磷混合使用,可以得到更好的柔软效果。
以上是皮革柔软剂的主要成分以及它们的作用。
不同的成分可以针对不同的皮革
和使用环境,进行灵活的调整和组合,以达到最佳的柔软效果。
同时,在使用皮革柔软剂时,要遵循正确的使用方法和注意事项,切勿乱用化学物质,以免对皮革造成损害。
在实际生产中,常会发生织物染色后已经作了固色、柔软等处理,又发现有染色疵病,使染色成品因质量问题而不能放行。
其中有的可以通过补加染化料复染来给予克服,如下偏性色差、色光偏离性色变等;有的则需经剥色后再重新染色,如上偏性色差、色相差,或者是色花、色渍、色不匀(左右色差、前后色差等)等。
在未经固色与柔软等处理工序时,一般作回修、复染相对都要容易和简单,而经固色、柔软等处理环节以后,尤其是经焙烘或热定形后,使难度大增。
众所周知,回修前若不把固色剂、柔软剂的残留物质和反应生成物质从纤维上充分去除,将会使回修后出现严重的色花问题,因固色剂、柔软剂中极大多数为阳离子或弱阳离子性质,多数柔软剂品种还具有拒水性能,都将导致回修、复染时渗透不良、吸收不均匀。
特别是有机硅类柔软剂,与纤维反应交联成膜后,膜的坚牢度更远高于脂肪酸衍生物类柔软剂和固色剂,使回修问题更为复杂,严重时甚至连改染成黑色都会出现明显的色花。
固色剂的性质与特征固色剂为提高染料湿处理牢度的常用基本助剂,特别是对于直接、酸性染料,基本上是必用的。
而随着市场对色牢度要求越来越高,一般采用活性染料染色的深色泽也需用固色剂来确保色牢度指标。
固色剂现都为无甲醛型,大多数固色剂在弱酸浴中性能稳定,作用效果也相对最好。
但它对于色光,多多少少有一些影响,若在使用中对pH值、温度等工艺条件控制不严,则将影响到色光的稳定性,有时甚至会使色变较大。
固色剂基本上都为阳离子型,所以对阴离子型的染料都有作用。
由于固色后染色物一般不再作水洗,那么回修前若不把残留于纤维上的固色剂及其与染料反应的生成物充分地去除,即追加染化料复染纠色,将不仅使染料的上染速度变得极快,而如何把布面上的有机硅油和固色剂去除文章来源:印染学习与交流且还会使其失掉移染能力,色花的产生就是必然的了,此时即使匀染剂加得再多也是无济于事的。
染色物若已经焙烘的话,则反映更加突出。
柔软剂的种类、性质与特征柔软剂分为脂肪酸衍生物类和有机硅油类两大类型,前者是传统上广为使用的柔软剂,后者是后来居上的新品种。
有机硅类纺织助剂陈杰【摘要】Organosilicon auxiliaries have good adaptability, wide range of uses, and it is an excellent functional surfactants. Organicsilicon textile auxiliaries for textile finishing can impart the fabric soft, smooth, antistatic, water-repellent, heat - resistant and other excellent performance becauseof its unique structure and properties. The characteristics, classification of organosilicon auxiliaries for textile and the application of organosilicon in softener and textile finishing were introduced, and the prospect was forecasted.%有机硅助剂适应性好、用途广泛,是一种性能优良的功能性表面活性剂。
有机硅类纺织助剂因其独特的结构和性能,用于纺织品整理可赋予织物柔软、滑爽、抗静电、疏水、耐热等多种优异性能。
介绍了纺织用有机硅助剂的特点、分类及有机硅在纺织品中做为柔软剂及各种整理剂方面的应用,其作用是无可比拟的,并对有机硅类纺织助剂应用前景进行了展望。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)013【总页数】3页(P41-42,84)【关键词】有机硅;纺织助剂;应用【作者】陈杰【作者单位】吉林化工学院材料科学与工程学院,吉林吉林 132022【正文语种】中文【中图分类】TQ9有机硅助剂适应性好、用途广泛、耗量大,在助剂中的地位无可比拟。
有机硅弹性体的合成研究曾宪仕;严涵;杨延慧;陈红;徐静;康晓梅;张志斌;周先礼;陈世龙【摘要】用二甲基环体硅氧烷(DMC)在阴离子催化条件下开环反应制备了端羟基聚二甲基硅氧烷(HPDMS),将HPDMS与正硅酸已酯(TEOS)在二丁基二月桂酸锡(DBTDL)催化作用下交联合成了有机硅弹性体.研究了不同开环条件对HPDMS黏度的影响以及不同相对分子质量HPDMS的硫化,结果表明,DMC开环聚合发生的最低温度为80℃,阴离子本体聚合HPDMS的适宜工艺条件是:反应温度为120℃,反应时间为80 min,催化剂用量为DMC质量的0.03%.不同黏均相对分子质量的HPDMS硫化性能有较大差异,较低相对分子质量的HPDMS硫化成膜时间较短,且成膜后更柔软,表面更光滑,均匀性更高.但是低相对分子质量的聚合物成膜后较易被拉断.%Hydroxyl-terminated polydimethylsiloxane (HPDMS) was synthesized through ring opening reaction of dimethyl siloxane ( DMC) under the catalysis of anion. The silicone elastomer was synthesized by coupling reaction between HPDMS and tetraethyl orthosilicate ( TEOS) with dibutyl tin dilaurate ( DBTDL) as catalyst. The effects of different ring-opening reaction conditions on the viscosity of HPDMS and the vulcanization of HPDMS with different molecular weight were investigated. The results showed that the temperature of ring-opening polymerization of DMC was above 80℃. The optimal conditions of the synthesis of HPDMS by anionic polymerization were; r eaction temperature was 120℃, reaction time was 80 min, catalyst content was 0. 03% (w/w). The vulcanization properties of HPDMS with different viscosity-average molecular weight were quite different. Low molecular weight HPDMS hadshort vulcanization time and the film obtained was more flexible with more smooth surface and higher uniformity. However, it was more easily to be broken.【期刊名称】《化学工业与工程》【年(卷),期】2011(028)006【总页数】5页(P17-21)【关键词】DMC;弹性体;黏度;影响因素【作者】曾宪仕;严涵;杨延慧;陈红;徐静;康晓梅;张志斌;周先礼;陈世龙【作者单位】西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031;浙江凌志精细化工有限公司,浙江杭州311305【正文语种】中文【中图分类】TQ219有机硅弹性体通常是以线型聚硅氧烷为主,加上交联剂及其它配合剂,经过混炼、硫化而生成。
有机硅配方及应用有机硅,也称为硅氧烷或硅碳化合物,是由硅元素与碳、氢及氧元素组成的有机化合物。
它具有极强的化学稳定性、耐湿性和耐高温性能,因此在许多领域都有广泛的应用。
有机硅的配方主要涉及硅烷(silane)、硅烷偶联剂(silane coupling agent)、硅橡胶(silicone rubber)和硅树脂(silicone resin)等。
硅烷是有机硅化合物最基本的形式,它包含一个或多个碳硅键。
硅烷常作为硅橡胶和硅树脂的单体或中间体使用。
硅烷偶联剂则是将有机硅烷与其他物质结合,以增强材料的界面粘合力和耐腐蚀性。
硅烷偶联剂广泛应用于塑料、橡胶、纤维素和无机材料等行业。
硅橡胶是一种以有机硅为基础的合成橡胶,具有优异的弹性、耐磨性和耐化学性能。
硅橡胶广泛应用于汽车制造、电子电器、建筑和医疗器械等领域。
它可用于制造密封件、防水材料、绝热材料、电子产品的灌封等。
硅树脂是一种以有机硅为主要成分的无机-有机复合材料。
它具有优异的电绝缘性能、耐高温性和耐候性。
硅树脂广泛应用于电子电器、航空航天、建筑和化工等领域。
它可用于制造变压器、电缆配套材料、建筑密封材料和高温胶等。
此外,有机硅还可应用于润滑剂、表面活性剂、缩合剂和密封剂等。
在润滑剂方面,有机硅可用于制造高温润滑剂、真空润滑剂和特殊环境润滑剂等。
在表面活性剂方面,有机硅可用作抗泡剂、润湿剂和柔软剂。
在缩合剂方面,有机硅可用于催化剂和固化剂。
在密封剂方面,有机硅可用于制造建筑密封胶、汽车密封胶和医疗器械密封胶等。
总的来说,有机硅在化工、材料、电子电器和医疗器械等领域具有广泛的应用。
其优异的化学稳定性、耐湿性和耐高温性能使得有机硅成为许多特殊材料和高性能产品的关键成分。
随着技术的不断进步,有机硅的应用前景更加广阔,将为各行各业的发展带来新的机遇和挑战。
有机硅表面活性剂及其应用崔孟忠(烟台大学化工材料研究所,山东烟台 264005)摘要介绍了有机硅表面活性剂的分类、常见化学结构及其典型性质,如:水溶液的表面张力、浸润性、两亲基团间隔离基团对其性质的影响以及有机硅表面活性剂的使用条件。
综述了有机硅表面活性剂的合成制备方法,并介绍了有机硅表面活性剂的部分应用领域。
关键词有机硅表面活性剂,性能,制备,应用在表面活性剂领域中,具有独特性能的有机硅表面活性剂是一支后起之秀。
早在二十世纪五十年代,美国联合碳化物公司(U.C.Corp.)首先将其进行工业化规模生产,其目的是应用于化妆品行业,作为功能性添加剂。
之后开发出了作为制备聚氨酯泡沫材料使用的泡沫稳定剂,由于应用效果显著,并由此带来了聚氨酯泡沫材料成型工艺的革新,使聚氨酯工业得到了飞跃性的发展,同时也进一步刺激了有机硅表面活性剂的飞速发展。
有机硅表面活性材料的疏水基团是由烷基硅氧烷主链所组成,其疏水性能比碳链更加优异,在同等浓度的溶液中,具有更低的表面张力,因而具有比碳链烃类表面活性剂更强的表面活性。
目前,随着对该类材料的深入开发,及其应用领域的不断扩大,有机硅表面活性剂的用途已经涵盖了涂料、纺织、纤维、塑料、机械、日化、农药、石油等许多工业领域,其在表面活性材料中的地位也日益凸现。
1有机硅表面活性剂的分类、结构与性质众所周知,表面活性剂具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降,一般由亲水基团和亲油基团(又称疏水基团)两部分组成。
有机硅表面活性剂结构中的硅氧烷(或聚硅氧烷主链)是由硅和氧原子结合形成的硅氧键为骨架(主链)、硅原子上连接有甲基等有机基,而形成的有机硅化合物(或聚合物),兼具主链硅氧键的无机性和支链烷基的有机性。
二有机基硅氧烷或聚硅氧烷一般为油状液体,不溶于水、酒精、矿物油;但能溶于甲苯、乙醚等有机溶剂。
有机硅表面活性剂类物质所包含的种类、范围很宽,具有两个显著特点:(1) 表面活性很高;(2) 品种繁多,合成路线多样性。
一种有机硅季铵盐抗菌剂的合成和性能摘要: 利用γ- 氯丙基三甲氧基硅烷(CTS) 与N,N - 二甲基十二烷基胺(DDA) 反应, 合成了N,N - 二甲基- N -十二烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵(DDATAC) 。
研究了原料配比、反应温度和溶剂等因素对DDATAC收率的影响。
较佳反应条件为: n (CTS) ∶n (DDA) = 110∶111, 二甲亚砜为溶剂, 于120 ℃反应30 h, DDATAC收率为91137%。
通过红外光谱、元素分析确定产物的化学结构, 最后测定了产物的抗菌性能和耐洗性能。
结果表明, 制备得到的有机硅季铵盐具有良好的抗菌性能和一定的抗菌耐洗性。
关键词: 阳离子表面活性剂; N,N - 二甲基- N - 十二烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵; 合成; 抗菌性能由于各种传染性病菌在自然界分布非常广泛, 人类的健康受到严重威胁。
由细菌传播感染产生的疾病引起了广泛关注。
烷氧基硅烷季铵盐具有抗菌作用,效果持久, 又不会产生耐药性, 而且对人体和环境的安全性高, 被视为高效、广谱、非药物性抗菌剂产品之一。
此外, 烷氧基硅烷季铵盐还是一种阳离子可聚合表面活性剂 , 可以用来制备高分子有机硅季铵盐 , 具有广阔的发展前景。
为此作者设计合成了有机硅季铵盐N, N - 二甲基- N - 十二烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵, 并对其合成工艺和性能进行了研究。
1实验部分1.1材料与仪器100%棉布, 密度(经向×纬向, 根/10 cm ) :476 ×228, 陕西华昌印染服装有限公司。
γ - 氯丙基三甲氧基硅烷(CTS) , 工业品, 南京裕得恒偶联剂厂; N, N - 二甲基十二烷基胺(DDA) , 工业品, 中国日用化学工业研究院; 碘化钾, AR, 天津天泰精细化学品有限公司; 二甲亚砜, AR, 镇江市化剂厂;异丙醇, AR, 西安化学试剂厂; 金黄色葡萄球菌、大肠杆菌, 陕西科技大学生命与工程学院; 其他试剂均为分析纯。
第 33 卷第 11 期2011年 11 月47
收稿日期:2011-02-26
作者简介:吕景春(1979-),女,安徽安庆人,讲师,主
要从事纺织印染方面的分析与测试研究
阳离子有机硅柔软剂的合成及其性能研究吕景春 冯 娟 李 静 (盐城工学院纺织服装学院 江苏 盐城 224051)
摘要:以D4、1631、1227和水为原料,以KOH为引发剂,合成阳离子有机硅柔软剂;探讨了温度,催化剂用
量,搅拌速度,乳化剂用量、比例对D4转化率的影响,研究表明,催化剂用量为1%(o.m. D4),温度为80℃,搅拌速度为300~350r/min,乳化剂用量为7.4%,乳化剂比例1631:1227=3.5:1是合成最佳条件。自制柔软剂的各种稳定性均良好,且对织物白度基本没有影响,对织物柔软性和撕裂强力的改善与商品柔软剂相当,对织物的亲水性影响与商品柔软剂相比较小。关键词:八甲基环四硅氧烷;有机硅羟乳;合成;性能中图分类号:TS 195.23 文献标识码:B 文章编号 :1005-9350(2011)10-0047-04
随着人们生活水平的提高,人们对织物柔软程度的要求越来越高,纺织行业已将柔软处理作为提高产品质量和附加值的重要手段。柔软剂是指一种能够吸附于纺织品纤维表面并使纤维平滑,以改变手感,使产品更有舒适感的纺织助剂,其中阳离子有机硅柔软剂具有良好的抗静电性和柔软性以及良好的杀菌和消毒能力,并能赋于纤维很好的柔软效果,是目前最为重要,使用最广泛的柔软剂之一。以八甲基环四硅氧烷单体(D4)为原料,单体在乳化剂胶束中聚合成高聚物,同时形成乳液,加乳化剂、催化剂等,在规定条件下直接进行开环乳液聚合,得到羟基封端的高分子量聚硅氧烷乳液。反应是以碱为引发剂,作为分子链封端剂的水在反应开始时与引发剂一起加入反应单体中,使得分子链的链增长与羟基封端同时进行即可制得羟基聚硅氧烷。八甲基环四硅氧烷单体(D4)开环聚合反应如式1所示[1]。本课题主要研究的是阳离子有机硅柔软剂的合成与应用性能。
式1 八甲基环四硅氧烷单体(D4)开环聚合反应方程式2.1 实验仪器和药品
主要仪器:产品合成玻璃实验仪器一套、玻璃恒温水浴、微量高速离心机、鼓风干燥箱、精密电动搅拌器、傅立叶变换红外光谱仪、激光粒度分析仪。药品:氢氧化钾、无水氯化钙、乙酸、氢氧化钠、对苯二酚、十六烷基三甲基溴化铵(1631)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十二烷基二甲基苄基氯
1 前言
CH3SiOSiCH3OSiCH3CH3OSiOCH3CH3CH3CH3碱性HOSiCH
3
CH3OSiOSiOHCH3CH3
CH3
CH3n
2 实验
吕景春等:阳离子有机硅柔软剂的合成及其性能研究Vol.33 No.11Nov.2011染 整 技 术48
化铵(1227)44%等均为分析纯,商品柔软剂均为工业品。2.2 合成方法将适量的水、D4、1227组成混合物和另外一份水、D4、1227、1631混合物分别在1500r/min的速度下制成预乳液,然后将前一份预乳液加到预热的四口烧瓶中搅拌,再加入KOH,然后在30min内将后一份预乳液滴入烧瓶中,继续反应一定的时间。反应结束后将产物倒入烧杯中,用醋酸中和至pH值6.5~7.0,得阳离子有机硅柔软剂。2.3 单体转化率的测定 在反应过程中,定时吸取一定量乳液滴加到已称重的称量瓶中,放在干燥器中,迅速冷却反应,称重,滴适量2%的对苯二酚水溶液。在140℃的烘箱中烘干至恒重,按式(2-1)和式(2-2)进行计算[2~3]。固含量=(烘干后乳液和瓶重-瓶重)/乳液质量×100% 式(2-1)转化率=(固含量×总投料量-不挥发物质量) ×100%/D4质量 式(2-2)2.4 红外光谱测定试样准备[4]:将羟基硅微乳液用饱和明矾水溶液破乳后,加一定量乙醚,用分液漏斗分出水层,用蒸馏水洗涤至乙醚层透明。乙醚层用旋转蒸发仪80℃下减压脱出残余水分和未反应单体,得到液态羟基硅微乳液。红外扫描:将提纯的羟基硅微乳液和D4分别用红外光谱仪扫描,得红外光谱图。2.5 粒径分析取适量自制的硅油乳液,用Beckman Coulter N5激光粒度分析仪进行测量。2.6 应用工艺浸轧(柔软剂用量 2% o.m.f,浴比 1:20,时间 40min;一浸一轧,轧余率80%)→ 烘干(90℃×3min)→焙烘(180℃×1min)使用WSD-Ⅲ型全自动白度计、YG811织物悬垂性测定仪和YG(B)033A落锤式织物撕裂仪测定织物的白度、悬垂系数和撕裂强度等性能。 3.1 合成条件的优化3.1.1催化剂用量对单体转化率(%)的影响由于KOH是提供环硅氧烷阳离子乳液聚合活性中心氢氧根离子的来源[5],因此,随着KOH用量的增加,活性中心浓度也增加,聚合速率提高,但KOH用量超过一定量后,聚合速率反而下降,因为活性中心浓度增加到一定程度后,相互之间会生成没有引发活性的配合结构,降低活性中心浓度,导致聚合速率下降。由图1可知,KOH较适宜的用量为相对于单体质量的1%。
图1 催化剂用量对单体转化率的影响3.1.2 乳化剂的用量对单体转化率(%)的影响
图2 乳化剂用量对单体转化率的影响由图2可见,随着乳化剂用量的增加,聚合反应速率增加,达到7.4%后,再增加乳化剂的用量,聚合速率反而下降。其原因可能是在D4的阳离子乳液聚
合中,阳离子型乳化剂能与催化剂KOH进行反应,生成季铵碱,该碱活性较高,是D4开环聚合真正的催化
剂[6~8]。因此随着阳离子型乳化剂用量的增加,季铵碱生成量相应增加,导致聚合速率提高。但随着乳化剂浓度进一步提高,由季铵碱引发单体生成的活性中心浓度达到一定程度后,活性中心之间则形成一种没有引发活性的络合结构[9],从而降低活性中心浓度,反而导致了聚合速率下降。较适宜的用量为相对于单体质量的7.4%。3.1.3乳化剂比例对单体转化率(%)的影响
由图3可知,单独使用1227或1631对D4乳液
3 结果和讨论
WKOH=0.25%WKOH=0.5%WKOH=1%WKOH=1.5%WKOH=2%
反应时间/h
转化率/%
0 1 2 3 4 5 6
100806040200
5.0%6.6%7.4%8.3%
转化率/%
反应时间/h0 1 2 3 4 5 6
100806040200第 33 卷第 11 期2011年 11 月49
聚合的乳化效果不理想,单体转化率低,乳液稳定性差,很快就会发生表面漂油。将二者混合使用后乳液稳定性有明显提高,当他们的摩尔比例1631:1227=3.5:1时单体转化率比较高,并且生成的乳液外观很好,漂油现象基本可以忽略。 图3 乳化剂比例对单体转化率的影响3.1.4搅拌速度对单体转化率(%)的影响由图4可知,单体转化率随搅拌速度的增加而升高。但由于D4阳离子乳液聚合中是单体液滴和胶束成核并存的一个体系,且乳胶粒界面又是聚合反应场所[10]。因此,当搅拌速度增加,单体液滴直径减小,比表面积增大,聚合场所面积增加,从而导致聚合速率增大。但当搅拌速率过大(图中转速350~400r/min的曲线)时,乳液聚合体系不稳定,会出现分层现象或有凝胶。适宜的转速为300~350r/min。 图4 搅拌速度对单体转化率的影响3.1.5温度对单体转化率(%)的影响 图5 反应温度对单体转化率的影响由图5可知,随着温度的升高,聚合速率增加,又由于环硅氧烷阳离子乳液开环聚合是个无放热效应的可逆平衡聚合反应[10]。所以平衡转化率不随温
度变化,平衡转化率在90%左右。考虑到90℃时乳液有漂油现象,所以反应温度选择80℃为佳。 3.2 乳液的物理性能研究
3.2.1红外光谱分析
图6 八甲基环四硅氧烷的红外光谱分析图 图7 阳离子有机硅柔软剂的红外光谱分析图图6和图7分别是D4聚合前后的红外光谱图。两图在1260cm-1和1410cm-1左右均为-Si(CH3)2的-CH3
对称变形振动峰和平面摇摆振动峰,图7中在
3400~3450cm-1间有一微弱吸收峰,是-OH缔合时-OH伸展振动吸收峰,说明聚合已经发生。同时在图5中也发现在800~1080cm-1间2个Si-O-Si反对称伸展振动峰峰形发生了明显的变化,也是因为随着链的增长化学环境改变造成的。3.2.2乳液稳定性以及含固量
一般情况下,乳液应有一定的稳定性,比如离心稳定性、电解质稳定性、硬水稳定性、酸碱稳定性等。本实验参考文献[2]的实验方法对合成的最终产品的一些物理性质进行了测量(表1)。由表1可知自制阳离子有机硅柔软剂的各类稳定性良好。表1 乳液稳定性以及含固量的测量情况 离心 电解质 硬水 耐酸 耐碱 耐热 耐寒 含固量 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 31.15%
16313:13.5:14:11227
转化率/%
反应时间/h0 1 2 3 4 5 6
100806040200
50℃60℃70℃80℃90℃
转化率/%
反应时间/h0 1 2 3 4 5 6
100806040200
250-300r/min300-350r/min350-400r/min转
化率/%
反应时间/h0 1 2 3 4 5 6
100806040200
吕景春等:阳离子有机硅柔软剂的合成及其性能研究Transmittance/%Wavenumbers/cm-1 3411.103450.2
5
2964.681632.70139
7.42
1262.28
1082.31810.
9
769
3.15550
.
09
Transmittance/%Wavenumbers/cm-1 2963.602905.
5
1
1261.291409.3
9
1094.621022.6
7
866.33
800.90699.19