新型生物质有机硅助剂的合成与性能

【摘要】有机硅材料已经成为航空、高新技术、国防军工和国民经济各领域不可缺少的关键材料并被列为国家重点鼓励发展产业之一。目前,有机硅下游高附加值产品的开发是有机硅行业发展的重点之一。在有机硅产品开发中,使用了大量的石油化工产品,不利于能源的可持续发展。利用可再生的生物资源合成化学品是“绿色力化学工业发展的有效途径。本论文第一部分合成了系列二氢月桂烯醇型有机硅表面活性剂。采用硅氢加成的方法,使二氢月桂烯醇型聚醚与1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷反应合成五种二氢月桂烯醇型表面活性剂,并与市售三硅氧烷表面活性剂BD-3077作对比。研究了产物的表面性能和水解稳定性,研究发现,产物可将水的表面张力降低至23mN/m以下,略高于BD-3077(21.04mN/m);质量分数0.5%的S39(3个PO链段,9个EO链段)溶液在室温下澄清,浊点高于85℃；产物均具有优良的水解稳定性,在pH＝4-11的范围内均能保持17d内稳定,能适应更宽的pH范围,在pH=1和13时,稳定性也远优于BD-3077;但二氢月桂烯醇型表面活性剂溶液在玻璃和PE薄膜表面的铺展能力均欠佳,而BD-3077在玻璃表面具有良好的铺展性能。本论文第二部分合成了丁香酚型硅烷偶联剂。将丁香酚与苯甲酰氯在DMAP的催化下进行酰化反应,得到酰化产物EB；将EB与三甲氧基硅烷在Pt系催化剂的催化下,制备丁香酚型硅烷偶联剂EBS。改变反应条件及反应装置,并探讨其对硅氢加成反应转化率的影响,得出最佳反应条件为：反应物配比C=C:Si-O为1：2,在密封管中90℃反应12h,催化剂选用PtM,用量为Pt300mg/mol,可使丁香酚酰化产物转化率达到100%。本论文第三部分合成了丁香酚型硅树脂并与自制的甲基苯基硅树脂作对比。将不同配比的EBS、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷于碱性环境(pH=12-13)下共水解,制备5种硅树脂S1、S2、S3、S4和S5。对产物进行热重分析,丁香酚型硅树脂在低温区的热稳定性低于甲基苯基硅树脂,但残炭率远高于后者。将S1、S2、S3、S4和S5分别添加到PC/ABS中,相容剂加入量3%,抗氧剂H161和Q9006各加入0.2%。改变硅树脂的添加量,对所得改性PC/ABS复合材料作力学性能和熔融指数测试。其中,S5的添加量增大可提高改性PC/ABS复合材料拉伸性能；S3的添加量增大对改性PC/ABS复合材料缺口冲击性能基本没影响；S5添加3%时,改性PC/ABS复合材料熔融指数从9.48g/lOmin增加至12.84g/lOmin,高于未添加硅树脂的PC/ABS复合材料(10.2g/10min)。
【作者】陈颖婕；
【导师】范宏；
【作者基本信息】浙江大学，化学工程，2014，硕士
【关键词】有机硅；表面活性剂；硅烷偶联剂；生物质聚合物；

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