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1、有机硅材料,2007,21(4):206～208基础研究SILICONEMATERIAL氨基硅油合成工艺的探讨3张小涛,方仕江(浙江大学高分子工程研究所,杭州310027)摘要:以N2β2氨乙基2γ2氨丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷(MM)和八甲基环四硅氧烷(D4)为原料,通过开环聚合反应合成了氨基硅油。考察了单体配比、催化剂种类和用量、反应时间和温度、封端剂用量等对氨基硅油氨值和表观黏度的影响规律。最佳的反应条件是:氨基硅烷偶联剂用量4%,反应温度110℃,反应时间5h,减压时间40min,压力01005MPa,
2、MM用量012%,二甲基亚砜用量015%,选用KOH为催化剂,KOH用量0108%。关键词:氨基改性硅油,D4,氨基硅烷偶联剂,氨值+中图分类号:TQ264116文献标识码:A文章编号:100924369(2007)042206203氨基硅油已广泛应用于纺织、制革及日化等流冷凝管、温度计,置于恒温油浴中,通氮气行业。如用作纺织柔软整理剂,可赋予织物柔215min;在一定温度下反应一定时间后,加入软、滑爽和丰满的效果,还具有良好的弹性手计量的乙酸,减压40min,在压力01005MPa[1][223]感。由于氨基硅油对提高
3、织物附加值具有积极下抽去水分和低沸物后,停止反应。的作用,国外公司如日本信越、德国瓦克等,都113性能测试[4]在努力开发高品质的氨基硅油。国内对氨基硅油黏度:用哈克黏度计测定;氨值:采用酸的研究也在不断加强,但还存在乳液漂油、泛黄碱滴定法测定。先准确称取约115g的氨基硅油等问题。于锥形瓶中,加入20mL四氢呋喃和甲苯,搅本实验着重研究了氨基硅油合成工艺对氨基拌使其完全溶解;再加入3～4滴甲基橙指示剂,硅油氨值和黏度的影响。以浓度为012mol/L的盐酸滴定,颜色由黄色变[5]为浅橘红色时即为滴定终点。氨值按下式1实验
4、[6]计算:111主要原料A=(V-V。)c/m八甲基环四硅氧烷(D4):浙江新安化工集式中,A为氨值,mL/g;m为试样的质量,g;团股份有限公司;N2β2氨乙基2γ2氨丙基甲基二V为氨基硅油消耗盐酸标准溶液的体积,mL;甲氧基硅烷(602):浙江省化工研究院;六甲基V0为空白样消耗盐酸标准溶液的体积,mL;c二硅氧烷(MM):浙江新安化工集团股份有限为标准盐酸溶液的浓度,mol/L;公司;氢氧化钾(KOH):AR,杭州化学试剂厂;氢氧化锂(LiOH):AR,汕头陇西化工厂;2结果与讨论氨基硅油合成过程的影响因素较多,
5、本实验乙酸(HAc):AR,杭州化学试剂厂;二甲基主要考察了602用量、反应温度和时间、催化剂亚砜(DMSO):AR,江苏鸿声化工厂;四甲基种类和用量、MM等对氨基硅油性能的影响。氢氧化铵:AR,25%水溶液,国药集团化学试剂有限公司。112氨基硅油的合成收稿日期:2007202207。作者简介:张小涛(1982—),男,硕士生,从事氨基硅油将一定量的D4、602、催化剂、MM和的合成研究。3联系人,E2mail:latex@zju1edu1cn。DMSO加入到四口玻璃瓶中,装上搅拌器、回©1994-2007ChinaA
6、cademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第4期张小涛等.氨基硅油合成工艺的探讨·207·211602用量对氨基硅油性能的影响着反应时间的延长,硅醇盐会使Si—O—Si键裂图1是602用量对氨基硅油的氨值和黏度的解,平衡向左移动,使氨基硅油的黏度降低;而影响(反应温度110℃,时间5h;减压时间40KOH引发D4开环生成硅醇盐,氨基硅烷缩聚[3,7]min,压力01005MPa,MM、DMSO、KOH的过程中会
7、产生水,起封端剂作用,也会降低质量分数分别为012、015%、0108%)。黏度,故随反应时间延长,氨基硅油的黏度反而减小。另外,实验中发现,当温度超过120℃后,产物会发黄,甚至会变得浑浊。较佳的反应温度是110℃,反应时间5h。213MM用量对氨基硅油性能的影响因为D4聚合为开环反应,链增长之后两端的官能团仍具有反应性,致使氨基硅油的结构不稳定,摩尔质量难以控制;所以需要选择MM等单官能团物质来控制氨基硅油的摩尔质量。氨图1602用量对氨基硅油的氨值和黏度的影响基硅油的氨值和黏度与MM用量之间的关系如由图1可见,随着
8、602用量的增加,氨基硅图3所示(602、DMSO和KOH的质量分数分油的氨值逐渐上升。曲线的斜率小于1,说明氨别为4%、015%、0108%,时间5h,温度110值的增大慢于602用量的增加;由于曲线斜率接℃,压力0105MPa,减压时间40min)。近1,说明氨基硅油的氨值主要由各单体之间的比例决定。另外,氨基硅
