1. 研究目的与意义
有机硅是一类品种众多,性能优异,应用广阔的新型化工产品,它是在二战期间作为飞机、火箭的特种高分子材料发展起来的。由于它具有一系列的优异性能,迄今已经发展为技术密集型行业,给其它行业也带来了巨大的经济效益。硅油包括线性硅油和改性硅油,按照有机官能团划分,硅油包括甲基硅油、甲基含氢硅油和苯基甲基硅油,其中甲基硅油的应用范围最为广泛,硅油具有耐热、绝缘、疏水性和生理惰性,因此被广泛的应用于石化、电气、医疗等领域。理化性质硅油为无色无味的透明液体,系指主链含有Si-O-Si键,在硅上接有烷基、芳基或其他活性基团的低分子量乃至高分子量的有机硅化合物,分子间有较大距离。分子作用力比碳氢化合物强得多,表面张力低,具有高的表面活性、优良的消泡抗泡性和良好的成膜性。
羧基硅油具有有机硅的一般特性和羧基的反应性,它可以被用作织物,如缝纫线等的润滑剂,化学纤维、真丝和羊毛布料等的整理剂,涂料添加剂,脱模剂以及聚合物的化学改性剂等。在多数情况下,羧基硅油是以环保型的水乳液的形式出售和使用的。羧基改性硅油与乳化剂和水等经乳化分散设备乳化可以制得乳液,其稳定性与乳液配方和乳化工艺及设备等有很大的关系,一般来说这种方法得到的乳液粒子的粒径大小较难控制,而且分布比较宽,稳定性差。
2. 国内外研究现状分析
对有机硅方面的研究美国道康宁公司是研究得比较早,道康宁公司是专门从事有机硅的生产与研究,是世界上最大的硅氧烷生产商,他们的有机硅材料居世界领先水平,产品性能也很理想,满足消费者的多种需求,而国内有机硅工业始于20世纪50年代,起步较晚,技术还相对落后,经过近50年的发展,我国有机硅工业现已初具规模,为今后的进一步发展奠定了坚实的基础。
有机硅的应用领域包括:电子电器、汽车交通、化工、轻工、机械、建筑、纤维、办公机器、医药、化妆品及食品等诸多领域。各行各业对有机硅材料的要求越来越多样化,使得有机硅新产品、新用途层出不穷。目前国内的医用硅油全部进口,国内难以生产高端硅油的主要原因包括两个,一个是二甲基单体的纯度不够,一个是无法生产可满足特殊性能要求的特种单体和相关助剂,包括甲基苯基单体等。硅油在日化领域中的应用主要是护肤和护发产品,化妆品使用比较少,主要原因是国内化妆品多为外商品牌,外商品牌多使用进口硅油。
美国硅油的应用领域主要在保健及化妆品、洗涤用品、纺织、纸张涂层、抛光剂、制药和各种加工助剂等方面。在硅橡胶类产品中,室温硫化硅橡胶消费增长很快,主要用在建筑业;高温胶则主要用在汽车、电子、电气、医疗保健等方面。3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
(1)以含氢硅油和丙烯酸酯反应,然后通过水解合成羧基改性硅油。
(2)用ir、nmr等方法进行结构表征并对羧基改性硅油的酸值、含氢量进行测试。
4. 研究创新点
羧基硅油是一种阴离子活性硅油,具有一定的极性和化学反应性。
单独作柔软剂用于织物的整理,赋予织物的柔软性并不好,手感也较为粗糙,但织物的吸湿性、白度、抗污性、抗静电性则很好,所以适于纺麻整理或宜与其它硅油复配使用。
如羧基硅油与氨基硅油复配成的整理剂,不仅能使织物获得羧基硅油所特有的白度、吸湿性与抗污性,而且整理的织物柔软,有真丝绸感。
