聚醚改性硅流平剂的合成开题报告

 2021-08-08 14:20:58

1. 研究目的与意义

课题修改备注:原课题:新型双组份水性聚氨酯的合成研究

修改课题:聚醚改性有机硅流平剂的制备研究

硅氧烷低聚物具有一系列独特而优异的性能.用硅氧烷低聚物改性普通高分子材料,可以提高高分子材料的热稳定性、抗冲击强度、粘接强度润滑性、阻燃性、耐溶剂性、透气性和流平性等。

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2. 国内外研究现状分析

一、有机硅产品的研究发展

有机硅产品素有工业味精之称,以其优异的性能及有近万种的产品,被广泛应用于国民经济、国防建设中,是当今各行各业建设中不可缺少的化工新材料。聚硅氧烷作为其中一员,具有特别的性能,它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。含氢聚硅氧烷及以其为原料合成的改性硅油,应用于硅橡胶交联剂、抗黄剂、纺织助剂、建筑添加剂、印染助剂等等。虽然国内已有一定的规模化生产,但这一系列的高端产品主要还是依赖于进口,国内产品因为技术和工艺的原因,还无法满足高端领域的应用。

有机硅是一种获得广泛应用的元素有机高分子化合物,因其独特的化学结构而具有优异的性能,而且品种繁多,广泛应用于国民经济的各个领域。有机硅改性聚合物具有优良的耐热性、耐寒性、电绝缘性、耐辐射、耐潮湿、耐候、耐沾污及耐化学腐蚀等性能,近年来在产品性能改进及应用方面都得到了迅速发展,出现了许多新方法和新产品。硅橡胶、硅油、硅烷偶联剂以及有机硅树脂是目前有机硅工业中的四大支柱产品。

进入20世纪40年代,在一些国家进行工业化的同时,许多学者继续研究着有机硅的基础化学和应用化学。于是,发现了聚有机硅氧烷的平衡化反应,并建立了一整套近乎完善的工业化技术。在研究新的有机硅化合物的合成、结构和性质时,竞相采用了各种现代化手段,大大加快了有机硅的发展。

而近20年来,更进入了有机硅化学及工业化生产的全面发展的新时期。有机硅的应用技术可以说达到了辉煌的境况,各种反应性有机硅中间体的合成、分离、结构、反应等,都取得了长足的进展。例如硅烷偶联剂和室温硫化橡胶的全面开发;各种有机硅在有机合成中的广泛应用;生物有机硅化学的出现。

现在,有机硅还在继续向更广阔的领域伸展,许多过去认为是不可能实现的事情,由于有机硅的作用,逐渐变为现实。我国有机硅科研和生产始于50年代,近半个世纪中,发展相当快。各种主要的有机硅单体、硅油、硅橡胶、硅树脂以及偶联剂等均能生产。特别是近几年,由于经济建设发展的需要,无论在品种或产量方面均获得了迅速的发展。近年来,由于高新技术的发展,有机硅的品种已明显向功能型、精细化、专用化、系列化等方向发展,其数量也不断增加,有机硅化学的基础理论、生产技术、产品应用等已涉及许多学科领域,它是最能适应时代要求和发展最快的材料之一。有机硅材料的开发应用,促进了许多技术领域的变革和发展,世界有机硅工业已发展成为产品总量超过 200 万吨,销售额超过 100 亿美元的重要化工新材料产业。

二、含氢硅油系列产品

含氢硅油是硅油品种中极其重要的产品之一,其在硅油系列产品中由于硅氧烷主链中含有活泼基团氢基团,活性高,能与许多活性基团反应,应用领域十分广泛。其显著特点是防水效果好,可以低温交联成膜,在物质的表面形成防水层。可用作天然及合成纤维织物,丝绸,皮革的防水剂和柔软剂,纸张的防水,防粘剂,玻璃纤维的防水,柔软剂等。广泛用作织物棉麻、丝及腈纶、涤纶等各种纤维柔软的后整理;干粉灭火剂、电工级氧化镁粉、碳酸钙等干粉物料的防潮、疏水处理;天然石材、大理石、抛光砖、瓷砖等高档建筑物基材的防潮、疏水处理;聚醚硅油的合成,是聚氨脂匀泡剂、涂料流水剂、有机硅织物整理剂、亲水性硅油必用的物料;高温流化硅橡胶的抗黄剂,加成型硅橡胶系列产品用做交联剂,还可用于稀释硅橡胶油墨,效果甚佳。

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3. 研究的基本内容与计划

1) 以低含氢硅油、六甲基二硅氧烷、丙烯酸丁酯以及聚醚等为原料合成出适应用于涂料用的聚醚改性有机硅流平剂。

2) 查阅国内外相关合成资料

3) 硅氢加成反应的最佳合成条件

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4. 研究创新点

※通过改善合成工艺条件以及聚醚种类以获得较好的流平剂。

※制备多种新型聚醚改性有机硅流平剂,表面性能优异。

※采用加入聚醚与含氢硅油硅氢聚合,可得到表面张力较低、性能优越、稳定性优良的涂料用流平剂。

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