聚醚改性硅氧烷消泡剂的制备及其结构表征

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1、聚瞇改性硅氧烷消泡剂的制备及其结构表征1.研究目的与意义消泡剂是加入少量即口J冇效消除泡沫的物质。国内消泡剂经过几十年的发展技术已日趋成熟，但随着现代工业的发展，新型的工业和生产工艺以及材料的研制促使为我们研制性能更加优越的消泡剂。从第一代以矿物油、脂肪酸为主的的消泡剂到聚醋、有机硅消泡剂，再到聚醋改性有机硅消泡剂的研制，高活性消泡组分的不断发现，复配组分协同效应研究的不断深入,结构单一、经济效益较差的传统消泡剂将逐渐被多功能、高效率的复合型消泡剂取代。研制适用性强，用量小，能提高产品质量和设备利用率的新型高效消泡剂将是当前消泡剂的发展趋势。目前市场应用

2、最广泛的消泡剂是通过接枝制得聚瞇改性硅氧烷消泡剂，该类消泡剂将聚储的亲水性、渗透性和硅氧烷的低表面张力、高消泡性能等特征集聚于一体，同时还具备逆溶解性强、化学稳定性和热稳定性等独特优点，扩大了聚硅氧烷消泡剂的应用范围。虽然近些年来很多学者对合成工艺上做了很多研究，也不断的进行优化，但仍存在很多问题需要解决。由于硅氧烷是疏水性的而聚瞇是亲水性物质，这样在反应过程中就需要使用有机溶剂使得二者融为均相进行反应，增加彼此碰撞的机会，提高反应转化率。而目前常用的有机溶剂甲苯、二甲苯对环境造成很大的污染，同时在反应过程中过多的加热溶剂增加能源消耗，这也就需要我们在以

3、后的研究中向无溶剂硅氢反应发展。本实验以甲氧基聚瞇、正十二烯桂和硅氧烷为原料，通过无溶剂硅氢反应在氯钳酸催化下制得烷怪和聚瞇共改性硅氧烷消泡剂。引入的烷基具有硅氧烷的结构保持了硅氧烷耐候性、牛理惰性等性能而聚瞇赋予其良好的水溶性、润湿性、温和无刺激等性能，并对制得的消泡剂进行结构表征和性能测试。2.国内外研究情况自Sommer等首先发现了硅氢加成反应以来，国内外许多学者对此反应进行了大量的研究，在硅氢加成反应的理论研究和实际应用上取得了很大的进展。Chalk和Hairod⑴通过对氯釦酸催化硅氢加成反应的研究提出了过渡金属催化此反应的机理，使硅氢加成反应的

4、理论研究更加深入，此机理也是目前较普遍认同的一种说法。美国的Cran,wiliialnE等⑵在温度70°C〜120°C下,控制真空度,使得反应的同时蒸出溶剂，这一在低压条件下合成高和对分了量产物的方法所得产品的和对分了质量与［R-DvDs］法相近，产物的色泽及气味也大有改善，而且时间也大为缩短。王固霞等［3］利用低含氢硅油和端烯丙基聚氧烯瞇进行硅氢反应制得改性硅油，并对反应的影响因素进行分析，通过止交试验对合成工艺进行优化，制得性能优良的消泡剂。李军伟［4］以内烯醇聚醞和低含氢硅油为原料制得聚瞇改性硅氧烷消泡剂，实验表明随着温度的升高转化率升高这是因为高

5、温促使键能较大的硅氢键断裂参加反应，但温度过高会影响产物色泽还会产生交联和氧化。银燕［5］等通过聚醞改性低含氢硅氧烷，制备了自乳化型聚瞇改性硅氧烷。该硅氧烷可不需要乳化，直接用于某些产品的消泡。实验表明:硅氧烷含氢量越高、聚醸分了量越大，接枝反应的转化率就越低。而且，硅氧烷、聚瞇分子量越大、硅氧烷含氢量越高，生成的交联副产物含量就越多。实验还发现，对丙烯醇聚瞇进行酷基封端后，可以增大接枝反应聚瞇转化率，使交联副物减少，产品纯度得到提高。李莉［6］等人通过低含氢硅油和a・烯丙基封端聚瞇的硅氢加成反应合成嵌段聚瞇改性硅油，并比较了封端与未封端差杲。实验表明甲

6、基封端比疑基封端有更低的能量和疏水性，且浊点大幅降低，更有利于实现低温消泡。在大量的文献资料中聚瞇改性硅油的制备方法主要有两种［7］:一是直接合成法,反应迅速但选择性不高，易产生聚合副产物；第二是硅氢加成法，该反应条件温和，一般在室温或溶剂冋流的条件下即可进行。但绝大多数的硅氢加成都需要在有机溶剂中进行，不仅能量消耗大还对环境造成污染，因此在今后的研究过程屮无溶剂硅氢加成也将成为新的研究方向。Pual.E等人［8］在反应物中加入一种磷酸盐作为第三单体，也实现了无溶剂的氢化硅烷化反应。其所用的磷酸盐为磷酸二氢钠或磷酸氢二纳，也可能是两者的混合物。处于探索过

7、程中的离子液体和有机金属络合催化剂也给硅氢加成指出了新的方向。离了液体以其高热和化学稳定性，低挥发性在反应中起到溶剂和共催化作用从而提高了反应活性和选择性。在减少催化剂用量的同时避免了有机溶剂的污染。1.研究思路与方案3.1思路本课题主要是以含有Si-H的聚二甲基硅氧烷和分子一端含有不饱和C=C基团的甲氧基聚瞇与正十二烯怪在钳催化剂作用下，进行无溶剂氢硅化反应制取聚瞇与长链烷基共改性硅油。首先利用高含氢硅油调聚法制得低含氢硅油，然后在100°C下，按照不同的步骤与方法滴加活化催化剂与烯丙基聚瞇和长链烯桂混合物使其发生反应，减压脱出未参与反应的过量聚瞇和烯

8、怪混合物得到产品。通过红外光谱、核磁共振对反应物和产物进行表征，从而得到最优的工