1. 研究目的与意义
聚硅氧烷是分子结构中含有元素硅的有机高分子合成材料。由于Si-O-Si键较长,键角较大,因此使得Si-O-Si 容易旋转。分子间作用力小及分子呈高柔顺态,导致聚硅氧烷具有低的玻璃化转变温度、表面张力及表面能,且溶解参数及介电常数等较小。聚硅氧烷具有许多优异的物理、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,现已在电子电器、化工、冶金、建筑、航天、航空、医用材料等众多领域中得到广泛的应用。硅油的用途最广泛,用量也最大,广泛用于塑料和橡胶的成型加工以及金属制造、造纸工业、食品生产中作长效脱模剂;在化学、制药、食品加工过程中用作热载体和高效消泡剂;在精密仪器和仪器仪表中作防震阻尼材料;在电器和电子行业中可做耐高温介电液体,做涂料的流平和流动控制剂;改善颜料在印刷油墨中的分散剂;被广泛用于化妆品的添加剂;还可用于汽车和家具、地板、皮革的液压油抛光剂;在医疗外科手术上用作消泡剂和防粘作用。通过对酸性白土催化条件下合成低含氢硅油工艺的研究,对比反应的转化率和目标成品的选择性,重点考察催化剂的活性使用寿命,以便进一步确定最优工艺。
2. 国内外研究现状分析
文献综述附后
3. 研究的基本内容与计划
研究内容包括以八甲基环四硅氧烷(d4)、高含氢硅油、六甲基二硅氧烷(mm)为原料,在不同组分酸性白土催化条件下合成低含氢硅油,并对合成过程进行分析。通过实验验证,并结合红外谱图以及gpc谱图的检测结果,综合考虑反应的收率、反应时间等因素的影响,考察酸性白土在不同条件下的催化寿命与催化活性,研究可循环次数。确定最优的合成路线及工艺。
1、 1-3周 阅读文献资料,设计反应路线;
2、 4-11周 操作装置,进行实验,并对产物进行检测;
4. 研究创新点
1、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,现已在电子电器、化工、冶金、建筑、航天、航空、医用材料等众多领域中得到广泛的应用。
2、合方法可分为缩合聚合和开环聚合两大类。前者以两端有活性官能团封端的线形聚硅氧烷为起始物,原料要求高,缩聚反应条件苛刻;后者是以环硅氧烷为单体的催化开环聚合反应,由于开环聚合所用的单体价廉易得、聚合过程简易可行,因此是目前普遍采用的聚硅氧烷生产工艺。
3、制备采用酸性白土催化、抽滤、蒸馏的方法,与其他含氢硅油的制备相比较,以酸性白土为催化剂制备含氢硅油具有易操作,反应条件温和、催化剂稳定性好等优势。在工业上拥有着广泛的应用