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聚醚改性硅油的介绍


【摘要】:聚醚改性硅油是一种特殊类型的有机硅非离子表面活性剂,它由聚醚与二甲基硅氧烷通过接枝共聚技术合成而来。这种独特的化学结构赋予了聚醚改性硅油一系列独特的性能特性。 在产品开发过程中,其性能的多样性主要取决于几个关键因素。首先,通过调整硅油链节数,可以改变其分子结构和流动性,从而影响其在不同应用场景中的表现。其次,调整聚醚Eo与Po的比例,可以调控其表面活性和亲水性,满足不同行业对于表面活性剂的特定要求。此外,链节数和末端基团的选择也对聚醚改性硅油的性能有着显著影响,它们决定了其在界面张力降低、润湿性提升等方面的表现。 鉴于其多功能性和可定制性,聚醚改性硅油在众多行业中都有广泛的应用,包括但不限于化妆品、纺织、涂料、印刷以及石油开采等领域。这种改性硅油因其独特的性能,为各个行业提供了有效的表面处理和乳化解决方案。



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黏度与摩尔质量的关系如图所示,可用经验式:η=2.8×10-9M2.63求出。其中η为黏度,单位Pa/s;M为摩尔质量,单位g/mol。 不同温度下羟基硅油的黏度列线图, 羟基质量分数与摩尔质量的关系可用公式:摩尔质量=3400/羟基质量分数。

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羟基硅油用于织物整理时需要配制成乳液使用。早期羟基硅油采用机械乳化法乳化。1959年美国DOW公司的Hyde首先申请了阳离子乳液聚合法直接生产羟基硅油乳液的专利。该方法使用八甲基环四硅氧烷(D4)置于含乳化剂(季胺盐类如十八烷基三甲基氯化铵)的水溶液中,在酸或碱的催化下(例如氢氧化铵),75℃下聚合成分子量高达5万~20万的乳液。 [3-4]1969年DOW公司的Weyenbery发表了硅氧烷乳液聚合的研究报告。 [5]1972年Rooks发表了用乳液聚合法生成的羟基封端聚硅氧烷乳液在织物整理上的应用报告。 [6]1976年DOW公司公布了用乳液聚合法研制成功DC-1111羟基硅油乳液及其在织物柔软整理方面的应用报告。它是用乳液聚合法生产的阴离子型乳液,性能稳定,适应性强,分子量较高,可以将织物的耐洗牢度由耐皂洗3-5次提高到15次以上。随后日本也开发了类似的产品Silicone-500。 [3]1979-1980年瑞士Ciba-Ceigy公司研制成功并生产硅酮弹性体Ultratex FSA非离子型羟乳,分子量达20万以上。使用时需要配合甲基氢聚硅烷或甲基三甲基氧基硅烷作交联剂,有机锡、有机锌等有机金属化合物作为催化剂。 [7]中国于二十世纪40年代在中国科学院兰州化学物理研究所的《硅油》上报道了羟基硅油的水解法生产。 [8]1977年中国科学院北京化学所和北京化工二厂协作研制成功羟乳并投入大量生产。使用十二烷基二甲基苄基溴化铵作为乳化剂,碱金属氢氧化物作为催化剂合成阳离子乳化剂。 [9]1985年上海从瑞士Ciba-Ceigy公司引进Ultratex FSA的生产技术。

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羟基硅油又称二甲基羟基硅油,结构式为HO[(CH3)2SiO]nH,是以重复的硅氧键为主链,甲基为侧基并以羟基封端的线型聚合物。这种硅油无色透明,无味、无臭。溶于四氯化碳、苯、氯仿、乙醚、甲苯等有机溶剂,不溶于水和乙醇,低黏度的羟基硅油在水中有一定的溶解度。 [1]可用于制造有机硅羟乳,作织物、纸张、皮革处理剂。二甲基羟基硅油广泛用作硅橡胶加工时的结构控制剂,它能有效地控制混炼胶与白碳黑之间的结构化作用,改善硅橡胶加工性能,延长胶料的存放期。二甲基羟基硅油还可用于合成各类聚硅氧烷的中间体。

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