改性聚硅氧烷在上光剂中的应用
聚硅氧烷的应用
聚硅氧烷的应用作者：石丽丽来源：《科技风》2016年第13期摘要：聚硅氧烷伴随着电源行业、航天航空、卫生医疗突飞猛进地发展而得到广泛应用。
文章介绍了聚硅氧烷的主要特点，并从聚硅氧烷所含不同的官能团分别介绍了含氢聚硅氧烷、端环氧基聚硅氧烷、端羟基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷在不同领域中的应用；对有机硅材料今后的发展方向做出了展望。
关键词：聚硅氧烷；不同官能团；应用聚硅氧烷是一类以重复的（-Si-O-Si-）键为主链，有机基团直接连接在硅原子上的一种典型的半无机高分子材料，其结构通式为（RmSiO4-m / 2）n。
根据材料所需要的性能，可通过改变硅氧分子结构，改变结合在硅原子上的有机基团、选择不同的固化方法，采用不同改性方法、填加不同填料、不同工艺技术等方法，制备不同分子结构的有机硅高分子材料产品。
习惯将硅烷单体和聚硅氧烷统称为有机硅化合物，并称聚硅氧烷液体为硅油，聚硅氧烷橡胶为硅橡胶，聚硅氧烷树脂为硅树脂。
聚硅氧烷的主要特点有：1）耐高低温性好，可在-60℃～255℃不同环境下使用；2）绝缘、密封性好，体积电阻率可达1.0×1016Ω·cm以上，可用于电子器件的密封，玻璃墙的粘结；3）透明性好，可用作功率型LED的封装；4）消泡、匀泡性好，用于发酵罐的消泡，泡沫塑料发泡时孔隙的控制；5）疏水性好，可用来处理纺织物表面及建筑防水涂层；6）在其他不同产业、行业中发挥着特殊的功能，如有生理惰性，可用于美容行业、人体血液导管、药物埋植以及矫形器件；7）润滑性好，可用于纺织等轻型机械；8）润肤护发，用于化妆品等等。
1 含氢硅氧烷的应用可制备以硅氧烷为主链的侧链液晶离聚物；液晶离聚物用于聚合物共混体系时，可有效改善组分间的界面性质。
离聚物通过增加组分之间的相互作用，以提高组分相容性，且这种作用不是化学键，其结合没有化学键那么强烈，改变条件可以消除此作用，恢复条件，此作用又可复生。
在电子产业中，由于聚硅氧烷侧链液晶具有特殊的光学特性、电磁学及较好的机械性能，有望作为电器元件、结构材料、电子材料等器件。
聚醚改性聚硅氧烷的合成及其在水性涂料消泡剂中的应用
８ ２ ． ８ ％ 。由此聚醚改性 聚硅 氧烷配成的有机硅 消泡剂用于水性涂料 中，具有优异的 消／ 抑 泡性 能及 良好 的体
系相 容 性 。
关 键 词 ：含 氢硅 油 ，烯 丙基 聚 醚 ，聚 醚 改性 聚 硅 氧 烷 ，氯 铂 酸 ，硅 氢加 成 反 应 ，水 性 涂 料 ， 消 泡剂 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ ２ ６ ４ ． １ ７ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ９— ４ ３ ６ ９（ ２ ０ １ ３ ）０ ５— ０ ３ ３ ３— ０ ６
低 含氢 硅 油 ：Ｄ Ｙ—Ｈ ２ １ ２ ，活 性 氢 质 量 分 数
为０ ． ９ ６ ％ ，黏 度 ７ １ ｍ Ｐ ａ ． ｓ ，山东 大 易 化 工 有 限 公 司 ；Ｏ ｔ一 烯 丙 基 聚 醚 ：Ｆ Ｄ Ｃ 一１ ６ ， 黏 度 为 ３ ５ ０ ｍ Ｐ ａ ・ ｓ ，聚氧 乙 烯 与 聚 氧 丙 烯 的 质 量 比 为
研 究 ・开 发
哺 机 砖 材 料 ， ２ ０ １ ３ ， ２ ７ （ ５ ） ： ３ ３ ３ ～ ３ ３ ８
Ｓ Ｉ ＬＩ ＣＯＮＥ ＭＡＴＥＲＩ ＡＬ
聚 醚 改 性 聚 硅 氧 烷 的 合 成 及 其 在 水 性
涂 料 消 泡 剂 中的应 用 术
余龙 飞 ，郑 小珊 ，李欢玲 ，李 莉
聚 醚改性 聚 硅氧烷 是 在传统 聚硅 氧烷 产 品的 基础 上 发展起 来 的一类 新 型 、多功 能 的表 面 活性 剂 ，具 有独 特 的优点 ：表 面张力 低 、润湿 和铺 展
蓝 色荧 光转 为清 澈透 明时 ，反应 基本 完成 。 本 实验 以低 含 氢 硅 油 、烯 丙 基 聚 醚为 原 料 ， 在 无溶 剂及 低氯 铂酸用 量 下制备 聚醚 改性 聚硅 氧 烷 ，研 究 了催 化剂 用 量 、物 料 配 比 、反 应 温 度 、 反 应时 间对 反应 的影 响 ，以及 由该 聚醚改性 聚硅 氧烷配 制 的消泡 剂在 水性 涂料 中 的应 用性 能 。
松尾助剂
详细...
产品型号
应用媒介
建议添加量
产品应用简介
Borchi®
Gel 0620
W
全配方的0.2％-3%
强假塑性聚氨酯增稠剂，40%的PU含量，含溶剂、不含APEO、HAPS和有机锡，特别适用于低剪切率范围(<1000rps），不影响漆膜光泽，最大程度减少流挂和沉降现象；最适合喷涂施工；配合牛顿型增稠剂，可用于辊涂和刷涂
Baysilone®-Paint Additive 3739
S/W
湿漆的0.1%-0.3%
聚醚改性聚二甲基硅氧烷，75%的DPnB溶液，强烈降低表面张力，良好的底材润湿性及流平性能
Baysilone®-Paint
Additive OL 17
S/W
涂料固含量的0.05%－0.5%
通用型的聚醚改性的聚硅氧烷，100%的有效含量，通用型流平剂，适度降低静态表面张力，增加滑爽度，能改善流平，并有良好的相容性
Baysilone®-Paint Additive OL 31
S/W
涂料固含量的0.05%－0.5%
聚醚改性的聚硅氧烷，100%的有效含量，适度降低静态表面张力，能改善流平，有消泡增滑功能
Baysilone®-Paint Additive OL 44
S/W
涂料固含量的0.05%－0.5%
聚醚改性的聚硅氧烷，100%的有效含量，通用型流平剂，适度降低静态表面张力，能改善流平，并有优异的相容性
S/W
填料浆的
2.5%-10%
磷酸酰胺和乙氧基盐的混合物，30%的有效含量，能有效分散微晶高岭土、超细二氧化硅和高分散性的硅酸盐
硅氧烷添加剂
详细...
产品型号
羧基改性聚硅氧烷的合成和表征全文毕业论文
(a)第一代有机硅织物整理剂
早在1940年，美国的Patnode发表了用二甲基二氯硅烷处理纤维具有防水效果的专利报道，因在防水整理中会放出有害人体的HCl气体，促使人们作进一步研究。1945年，美国通用电器(GE)公司的Elliott等用甲基硅醇钠在碱性水溶液中浸泡纤维，经加热使纤维具有较好防水效果。50年代初，美国道康宁(Dow Corning)公司发现用含Si—H键的含氢聚硅氧烷整理织物有很好的防水性能与良好的透气性，但手感差而且有机硅膜硬而脆，易脱落，后将其与聚二甲基硅氧烷( PDMS)并用，不仅有良好的防水效果，而且手感柔软。此后一段时间里，尽管欧、美、日本等世界各国有机硅织物整理剂发展很快，产品很多，但基本上都属于二甲基硅油的机械混合物，统称为硅油型产品，也即为第一代有机硅织物整理剂。
这类整理剂主要为羟基硅油乳液和含氢硅油乳液，在金属催化剂存在下能在织物表面形成网状交联结构，使织物具有很好的柔软性和耐洗性。
(3)改性有机硅整理剂
改性有机硅整理剂（功能性聚硅氧烷）是在聚硅氧烷分子上引入其他官能团，从而赋予织物更多优良性能的整理剂。主要有氨基、环氧基、羧基、聚醚改性有机硅整理剂。
(a)氨烃基聚硅氧烷
1.2
1.2.1
(1)硅氢化加成、水解反应
丙烯酸酯或丙烯腈与含氢硅油进行硅氢加成反应，得酯基（氰基）硅烷，再与D4平衡共聚得酯基（氰基）改性聚硅氧烷，再水解制得羧基改性硅油[9]。反应式：
在氧化亚铜/四甲基乙二胺催化下，第一步的反应得到β-位加成产物；若在氯铂酸催化下，则得到ɑ-位和β-位加成产物的混合物。
关键词:羧基硅，疏水性，氨基硅，织物整理
聚醚改性硅氧烷类表面活性剂的发展和应用
丁建华１王学川１刘俊２袁绪政１（１．陕西科技大学资源与环境学院，陕西西安７１００２ｌ；２．陕西科技大学化工学院，陕西西安７１００２１）㈣㈣㈣＊≮５１｛｝Ｍｌ｝＊ｔ≤＂枞摘要：本文简要介绍了聚醚改性硅氧烷类表面活性剂的结构特点，综述了该类表面活性剂的研究动态和发展情况，最后指出了这类表面活性剂的应用情况和发展前景。
关键词：聚醚改性硅氧烷；表面活性剂：发展；应用据全国工业表面活性剂中心对国内外表面活性剂行业的最新调查，我国表面活性剂总产量仅次子美国，居世界第二位，排在日本、欧洲之前…。
表面活性剂由于其特有的亲水亲油性．其它化学材料均无法代替，被称为”工业味精”．在日用化工、纺织染整、造纸皮革、食品及药品加工、石油开采等行业都有广泛应用。
聚醚改性硅氧烷类表面活性剂作为一种高分子型的表面活性剂，已经引起广泛关注，并在工业生产中大量应用。
它由性能差别很大的聚醚链段和聚硅氧烷链段通过化学键连接而成．亲水性的聚醚链段赋予了其良好的水溶性．疏水、疏液性的聚硅氧烷链段又赋予了它低表面张力，而且这类共聚物还具有生物相容性、良好的适应性和低的玻璃化温度，其６８２００７年第６期ｇ≈Ｈ热Ｈ表面活性是其他有机类表面活性剂无法比拟的‘”。
同传统表面活性剂一样，这类表面活性剂通常也可分为阴离子型、阳离子型和非离子型、两性型。
如表ｌ所示。
１、研究动态硅氧烷类表面活性剂由于它们的分子结构不同于一般的烃类表面活性剂，其特殊性能引起了人们极大的兴趣。
近年来．人们对表面活性剂的要求越来越高，为充分发挥硅氧烷表面活性剂的优点并完善其性能．对其改性已成为有机硅产品发展的重点方向之一【３】。
而聚醚改性硅氧烷类发展相当迅速，可以广泛应用于工业匀泡剂、消泡剂、化妆品原料、塑料添加剂、织物整理剂、涂料添加剂等领域，是目前使用量最大的非反应性硅氧烷。
聚醚改性聚硅氧烷有ｓｉ—ｏ—ｃ型和ｓｉ—ｃ型和两种结构，前者多由烷氧基硅氧烷与羟基封端聚醚缩合而得．抗水解性差。
光固化树脂的添加剂概述
光固化树脂的添加剂概述对于光固化涂料来说，最基本的组成通常包括光固化树脂、光引发剂和活性稀释剂，除此之外，往往还需要加入各种添加剂，以达到使用要求。
这些添加剂包括颜料、填料、助剂。
1、颜料颜料的作用是提供涂层一定的颜色，并对底材遮盖，同时改善涂层的某些性能，如提高涂层强度和附着力，增加涂层光泽，增强涂层的耐光性和耐候性等。
白色颜料主要有二氧化钛、氧化锌、锌钡白、铅白等。
黑色颜料主要有炭黑、石墨、氧化铁黑、苯胺黑等，炭黑价格低，实用性好，所以光固化涂料中主要用炭黑作黑色颜料。
彩色颜料包括红色、黄色、蓝色、绿色、橙色、紫色、棕色等多种颜料，红色颜料主要有金光红(PR21)、立索尔大红(PR49)、颜料红G(PR37)、氧化铁红等;黄色颜料主要有耐晒黄G(PY1，又称汉沙黄G)、汉沙黄R(PY10)、永固黄GR(PY13)、颜料黄(PY129)、铁黄等;蓝色颜料主要有酞菁蓝(PB15)、靛蒽酮(PB60)、射光蓝浆AG(PB61)、佚蓝、群青等;绿色颜料主要有酞菁绿G(PG7)、颜料绿(PG8)、黄光铜钛菁(PG36)、氧化铬绿等;橙色颜料主要有永固橙G(PO13)和永固橙HL(PO36);柴色颜料主要有喹吖啶酮紫(PV19)、永固紫RL(PV23)、锰紫(PV16)等;棕色颜料主要有永固棕HSR(PBr25)、枣红紫(PBr26)、氧化铁棕(PBr6)等。
2、填料填料又称体积颜料或惰性颜料，其化学性质稳定，价格便宜，来源广泛。
加入的目的主要是为了降低涂料的成本，同时对涂料的流变性和物理力学性有也有重要影响，可以增加涂层的厚度，提高涂层的耐磨性和耐久性。
常用填料有碳酸钙、硫酸钡(又称钡白)、二氧化硅(又称白炭黑)、氢氧化铝、高岭土、滑石粉等，它们的折射率与低聚物和活性稀释剂接近，所以对基材无遮盖力。
3、助剂助剂是为了在光固化涂料生产制造、施工应用和运输贮存过程中完善涂料某些性能而使用的添加剂，通常有消泡剂、流平剂、润湿分散剂、消光剂、阻聚剂等。
可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物
可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物引言：聚硅氧烷是一种由硅原子和氧原子组成的无机聚合物，具有优异的耐热、耐化学腐蚀、电绝缘和机械强度等特性。
近年来，研究人员发现，聚硅氧烷可以通过可光聚合和缩合固化的方式进行修饰，从而赋予其更多的功能和应用领域。
本文将介绍可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物的特性和应用。
一、可光聚合固化的聚硅氧烷组成物可光聚合是指利用光敏感剂或光引发剂，在特定波长的紫外光照射下，引发聚合物发生化学反应，形成交联网络结构。
聚硅氧烷可以通过引入适当的光敏感剂或光引发剂，实现可光聚合固化。
这种固化方式具有固化速度快、操作简便、无需添加溶剂等优点。
二、缩合固化的聚硅氧烷组成物缩合固化是指通过聚硅氧烷分子内的亲核基团与选择性的缩合试剂反应，形成交联结构。
常见的缩合试剂包括含有氨基、羟基或醇基的化合物。
缩合固化的聚硅氧烷组成物具有良好的耐化学腐蚀性能和机械强度，适用于涂料、封装材料、胶粘剂等领域。
三、可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物的应用1. 光学领域：可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物具有优异的透明性和耐划伤性能，适用于涂层材料、光学镜片、光纤等领域。
2. 生物医学领域：聚硅氧烷具有良好的生物相容性和生物稳定性，可用于制备生物传感器、人工器官和修复组织工程等领域。
3. 电子领域：可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物可以作为电子封装材料，用于保护和固定电子元件，提高电子设备的性能和可靠性。
4. 涂料领域：可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，可用于制备高性能涂料，应用于汽车、船舶等领域。
结论：可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物具有广泛的应用前景。
通过合理设计和控制聚硅氧烷的结构和组成，可以实现对材料性能的调控，满足不同领域的需求。
随着科技的不断进步和发展，相信可光聚合和缩合固化的聚硅氧烷组成物将在更多领域得到应用，并为人们的生活带来更多便利和创新。
消光剂成分
消光剂成分一、前言消光剂是一种广泛应用于各种颜料、涂料、塑料等制品中的特殊添加剂，其作用是使制品表面呈现出更加柔和的光泽。
消光剂成分复杂，包括有机和无机物质，本文将详细介绍消光剂成分的相关知识。
二、有机消光剂成分1. 多元醇类多元醇类是一种常见的有机消光剂成分，其具有良好的抗沉淀性能和高透明度。
常见的多元醇类有聚丙烯醇、聚乙烯醇等。
2. 聚硅氧烷类聚硅氧烷类是一种优良的有机消光剂成分，具有优异的耐候性和抗油性能。
常见的聚硅氧烷类有聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷等。
3. 乳液类乳液类是一种常用的有机消光剂成分，其具有优良的稳定性和高透明度。
常见的乳液类包括丙烯酸树脂乳液、氯丁橡胶乳液等。
4. 聚酰胺类聚酰胺类是一种高分子化合物，其具有优良的抗沉淀性能和高透明度。
常见的聚酰胺类有聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺等。
5. 聚氨酯类聚氨酯类是一种优良的有机消光剂成分，其具有优异的耐候性和抗油性能。
常见的聚氨酯类包括聚甲基二异氰酸脂、聚己内酯等。
三、无机消光剂成分1. 金属氧化物金属氧化物是一种常用的无机消光剂成分，其具有良好的耐候性和高透明度。
常见的金属氧化物有二氧化钛、二氧化硅等。
2. 铝粉末铝粉末是一种常用的无机消光剂成分，其具有良好的反射性能和高透明度。
铝粉末可与其他消光剂混合使用，以达到更好的效果。
3. 碳酸钙碳酸钙是一种常见的无机消光剂成分，其具有良好的抗沉淀性能和高透明度。
碳酸钙可与其他消光剂混合使用，以达到更好的效果。
4. 云母云母是一种常用的无机消光剂成分，其具有良好的耐候性和高透明度。
云母可与其他消光剂混合使用，以达到更好的效果。
四、总结消光剂成分是一种复杂的化学物质，包括有机和无机物质。
有机消光剂成分主要包括多元醇类、聚硅氧烷类、乳液类、聚酰胺类和聚氨酯类等；无机消光剂成分主要包括金属氧化物、铝粉末、碳酸钙和云母等。
在实际应用中，需要根据不同制品的特性选择不同的消光剂成分，并进行合理配比，以达到最佳效果。
聚硅氧烷改性环氧树脂的研究进展
聚硅氧烷改性环氧树脂的研究进展聚硅氧烷改性环氧树脂是一种新型的高性能树脂材料，具有优异的物理性能和化学稳定性，广泛应用于电子、航空航天、汽车和建筑等领域。
近年来，聚硅氧烷改性环氧树脂的研究逐渐深入，取得了一系列重要的进展。
本文将从制备方法、改性效果、应用领域等方面对聚硅氧烷改性环氧树脂的研究进展进行综述。
首先，聚硅氧烷改性环氧树脂的制备方法主要有三种：溶液共混法、原位环氧化法和溶胶-凝胶法。
溶液共混法是将硅氧烷与环氧树脂在有机溶剂中共混，并通过溶剂蒸发或浸渍法得到改性树脂。
原位环氧化法是将硅氧烷通过化学反应与环氧树脂共振环生成改性环氧树脂。
溶胶-凝胶法是将硅氧烷与环氧树脂共溶于有机溶剂中，并通过溶胶-凝胶过程获得改性树脂。
不同的制备方法对聚硅氧烷改性环氧树脂的结构和性能有着明显的影响，选择合适的制备方法对于获得高性能的改性树脂至关重要。
其次，聚硅氧烷改性环氧树脂的改性效果主要表现在以下几个方面。
首先，聚硅氧烷的引入可以有效改善环氧树脂的热稳定性和耐高温性能，提高其玻璃化转变温度和热失重温度。
其次，聚硅氧烷的引入还可以显著改善环氧树脂的力学性能，如增加其弯曲强度、拉伸强度和断裂韧性等。
此外，聚硅氧烷的引入还可以提高环氧树脂的阻燃性能和电气性能，并降低其燃烧速率和烟密度。
最后，聚硅氧烷改性环氧树脂在电子、航空航天、汽车和建筑等领域具有广阔的应用前景。
在电子领域，聚硅氧烷改性环氧树脂可用于制备高性能的电子封装材料、绝缘材料和导热材料。
在航空航天领域，聚硅氧烷改性环氧树脂可用于制备高性能的航天器结构材料和耐高温涂料。
在汽车领域，聚硅氧烷改性环氧树脂可用于制备高强度、阻燃和耐化学腐蚀的车身材料和涂料。
在建筑领域，聚硅氧烷改性环氧树脂可用于制备高性能的建筑保温材料和耐候涂料。
综上所述，聚硅氧烷改性环氧树脂是一种具有巨大应用潜力的新型树脂材料。
随着研究的不断深入，聚硅氧烷改性环氧树脂的性能将进一步提高，其在各个领域的应用将会更加广泛。
硅基材料的表面改性与应用
硅基材料的表面改性与应用在现代材料科学领域，硅基材料凭借其优异的物理和化学特性，成为了广泛应用于电子、光学、生物医药等领域的重要材料之一。
然而，硅基材料的表面特性直接影响其性能和应用范围。
因此，如何对硅基材料的表面进行改性，成为了研究人员关注的焦点之一。
一、表面改性技术硅基材料的表面改性技术多种多样，常用的包括化学改性、物理改性和生物改性等方法。
1. 化学改性化学改性是通过在硅基材料表面引入不同的化学官能团，改变其表面化学性质。
常见的化学改性方法包括硅烷偶联剂修饰、溶液注入等。
例如，硅烷偶联剂可以通过表面修饰形成Si-O-C键，增加硅基材料与其他材料之间的结合力，提高其附着性和耐候性。
2. 物理改性物理改性是通过物理手段改变硅基材料的表面形貌和结构。
常见的物理改性方法包括等离子体处理、激光处理和离子注入等。
例如，等离子体处理可以在硅基材料表面形成纳米结构，增加其表面积，提高光催化性能和传感性能。
3. 生物改性生物改性是利用生物材料或生物分子对硅基材料进行表面修饰。
生物改性主要应用于生物医药领域，常见的方法包括共价键结合、物理吸附和生物矿化等。
例如，蛋白质可以通过共价键结合在硅基材料表面形成蛋白质膜，提高硅基材料在生物体内的生物相容性和抗菌性能。
二、硅基材料的应用硅基材料经过表面改性后，具备了更广泛的应用领域。
1. 电子领域硅基材料可应用于集成电路、太阳能电池和纳米器件等领域。
通过表面改性可以提高硅基材料的导电性、光学性能和热稳定性，从而提高电子器件的性能。
2. 光学领域硅基材料具备优异的光学特性，可用于光纤通信、光学传感和激光器等领域。
通过表面改性可以修饰硅基材料的光学性能，例如增强光纤的传输效率、提高激光器的输出功率等。
3. 生物医药领域硅基材料具有低毒性和良好的生物相容性，可用于生物医药领域的药物传递、组织修复和生物传感等应用。
通过表面改性可以调控硅基材料与生物体的相互作用，增加药物的释放速率或改善人工骨骼的生物相容性。
环氧基改性聚甲基硅氧烷的合成及其在热转印色带中的应用研究
（ 浙江工业大学绿色合成技术 国家重点实验室 ，杭州 ３ ０ １ ） １ ０ ４
摘 要 ：在 Ｋａｓ ｄ’催 化 剂 的催 化 下 ，通 过 含 氢硅 油 与 ４ 乙烯 基 一 １２ 环 氧 环 己烷 （ Ｃ ｒｔ ｔ ｅ Ｓ 一 ，～ Ｖ ＨＯ） 的硅
氢加成反应 ，制得 了环氧改性聚有机硅 氧烷 ；考察 了加料 方式 、抑 制剂种类 、含 氢硅 油 中活性 氢的质 量分
酸 酯 化 聚 有 机 硅 氧 烷 ［ 、 环 氧 基 聚 硅 氧 ５ ］
烷 Ｅ ８、苯 乙烯基 聚硅 氧烷 ＿ ］ 乙烯基 醚化 聚 ７３ － 。 和 Ｏ 硅 氧烷［ 引。本 实 验将 价廉 易 得 的环 氧 基 引入 １ Ｈ 聚有机硅 氧烷 中 ，制 成 了光敏 性聚硅 氧烷 ；由于
维普资讯
第 １ 期
杜 小 鹏 等 ． 环 氧 基 改 性 聚 甲基 硅 氧 烷 的 合成 及 其 在 热 转 印 色 带 中 的应 用 研 究
・ ３ ・ ３
４ 一乙烯基 一１ ２ ， 一环 氧 环 己烷 （ ＨＯ） ｉ ＶＣ ，Ｓｇ ｍａ
—
式 中 ， Ｈ 、 Ｈ 分 别 为 反应 初 期 和反 应 一 段 时
图 １ 热 转 印色 带 打 印过 程示 意 图
涂 层性 能优 异 的紫 外 光 固化 涂 料 ＿ 。一般 来 讲 ， ２ ］ 紫外光 固化 有机硅 涂料 主要 由三种组 分构成 ：光 敏 性 聚硅氧烷 、光引 发剂和 活性 稀释 剂 。 目前 光
敏 性有 机硅 预 聚 物 的研 究 主 要 集 中在 ５种 类 型 上 ：硫 醇 一烯 烃官 能化 聚 有机 硅 氧烷 ［ ４、丙 烯 ３ｊ －
抑制环氧化合物的开环聚合反应 ；制备环氧基改性聚硅氧烷 的最佳反 应条件 是 ： 化剂 用量为含 氢硅 油质 催 量的 ０ ４ 、抑制剂 乙醇的用量为含 氢硅 油质量的 １ 、反 应温度 为 ８ ．５ ５ Ｏ℃ 、加料方 式是 先将催 化剂加入 Ｖ Ｏ 中再 滴加含 氢硅 油。热转印碳 带的背面涂 布采用在 此条件下合成的环氧基 改性 聚硅氧烷 配成的 紫外 ＣＨ
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改性聚硅氧烷在上光剂中的应用关键词：上光剂、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷摘要：本文简单介绍了上光剂的发展背景、原理简介，重点介绍有机硅中改性聚硅氧烷在上光剂中的应用，分别介绍了氨基改性聚硅氧烷、烷基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷的原理及方法。
1上光剂简介1.1上光剂发展背景至今为止,去污上光剂已有数百年的发展历史了,早在12世纪末,欧洲人就将熔化蜂蜡涂抹在地板上,然后靠人力将地板擦亮。
后来有人把蜂蜡熔化在松节油里,制成柔软的油膏体,使用时将膏体倒在地板上,再用布擦拭,将地板擦亮。
到了16世纪末,人们发现了加洛巴蜡,即巴西棕搁蜡,该蜡硬度大,熔点高,将其涂于物体表面上,得到的蜡膜光亮度和耐靡性能好,蜡膜滑爽而无粘性,在上光剂中加进加洛巴蜡后.质量显著提高。
直到今天,蜂蜡和巴西棕搁蜡仍是人们制造皮革上光剂、汽车上光剂及家俱上光剂的首选原料。
随着科学技术的不断发展·各国相继开发出石蜡、蒙旦蜡、OP蜡、赫西斯特蜡等多种蜡原料,极大地推进了上光剂的进展。
在石油化学工业高速发展的今天,人们在上光剂的开发研究中.可以任意选择上光剂的原料。
在上光剂配方中,除把蜡作为主要原料外,还将二甲基硅油、白油等做为主要上光成分。
此外,在上光剂中还加进石油溶剂、乳化剂、去污剂、抗氧化剂、防腐剂、防锈剂、抗紫外线吸收剂等成分,使上光剂的质量再上一个新台阶,使其用途更加广泛。
去污上光剂系指用于车辆(汽车、摩托车、自行车等)和家用设备(如冰箱、洗衣机、各种家用电器及家具、地板等)的漆膜及电镀层表面去污、上光及保护的一种乳白色或透明状溶液。
长期以来,人们一直采用传统的擦拭方法对物体表面进行去污上光,即首先对需要擦拭的物体表面进行去清水冲洗,用布擦拭,然后用上光蜡在其表面上打蜡,经日晒后抛光,整个擦拭工序需逐一进行。
该方法不但消耗大量的清水,而且增加人们的劳动强度。
去污上光剂的问世则改变了人们传统的擦拭方法。
由于去污上光剂集清洁剂、上光剂、防锈剂、抗静电剂于一体,使清洁上光等工序一次完成,减轻了人们的劳动强度,节约了物质资源,适应现代化生活的需要。
1.2去污上光原理去污是指洗涤剂去除固体表面的污垢。
污垢分液体和固体两类。
液体污垢包括动、植物油及矿物油。
固体污垢主要为尘土、泥、灰、铁锈、炭等。
汽车常年奔驰在公路,接触各种环境,其表面既有液体污垢,又有固体污垢,即形成所谓的混合污垢。
此种混合污垢,往往是液体包住固体微粒粘附于汽车表面,所以与液体油类污垢的情况相似。
去污过程可用下式表示:固体表面·污垢+洗涤剂→固体表面十污垢·洗涤剂。
(1)固体表面被洗涤液润湿,即洗涤剂溶液充分浸入固体表面中去。
(2)污垢被洗涤液润湿。
原液体油污在固体表面是以铺开的油膜形式存在的,在洗涤液润湿作用下,逐渐卷缩成为油珠,使污垢与固体表面呈不润湿状态。
在机械力的作用下,油珠离开固体表面。
(3)洗涤液对污垢加溶,当溶液中表面活性剂的浓度达到临界胶团浓度时,即形成胶团。
这时液体油污离开固体表面,被胶团裹夹在其分子层之间。
(4)洗涤液的悬浮、分散、乳化使污垢不能再回到固体表面,即防止污垢再沉积。
(5)在表面活性剂的作用下,当污垢与固体表面呈分离状态时,利用人工洗涤或其他机械作用,污垢即离开固体表面进入洗涤液中。
同时通过机械作用促使泡沫的形成,进一步增强洗涤剂的携污能力。
上光剂是将含有直链饱和烷烃混合物,在乳化剂的作用下,与水形成乳状液,喷涂在漆膜表面,乳化剂使乳状液在固体表面铺展,形成一层光亮而坚硬的涂膜。
去污和上光是两个互相配合的过程。
去污效果好,有利于乳状液在固体表面铺展,铺展后的涂膜显得洁净光亮。
2有机硅在上光剂中的应用传统的上光剂以蜡为主要原料，为了满足多样性的需求，可以通过添加适量有机硅提高上光剂的性能。
由于有机硅结构独特，能使抛光表面防潮防水、易于清洁并且表现出色的润滑性，因此，有机硅在上光剂配方中有着不可替代的作用。
2.1聚二甲基硅氧烷的应用聚二甲基硅氧烷有非常好的疏水性，能够起到疏水防潮的作用。
硅油的表面张力低，能增加抛光表面的湿润度，提高抛光表面的易清洗度，并且硅油在上光产品中也能帮助磨料和溶剂之间有更良好的结合。
有数据表明，使用含硅的上光剂能使在汽车上光上花费时间缩短到硬蜡上光的1/2到1/4。
线性的聚二甲基硅氧烷在非常宽的摩尔质量范围内都是能够流动的流体，从162g/mol-500000g/mol同时，其相应的黏度范围也很宽，市场上销售的产品，如Wacker AkFliud系列的二甲基硅油有0.62mm2/s至100万mm2/s硅油的黏度会影响抛光产品在光泽和使用润滑性能方面的表现，一般来说，黏度越高，为产品提供的光亮度也越好，但使用时的滑爽性能越差"因此，在抛光产品中，添加黏度50mm2/s-1000mm2/s 的硅油可提供产品较好的润滑性，便于最终产品使用，黏度$1000mm2/s-6000mm2/s的硅油能提高抛光材料表面的光泽度和深度"少量高黏度硅油与低黏度硅油复配使用有一定的协同作用，在获得满意的光泽度和深度的同时，又易于抛光擦拭"经研究硅油黏度范围在100mm2/s-1000mm2/s时适用于O/W型的家具抛光剂，黏度为5000mm2/s到30000mm2/s则可用于膏状物抛光剂。
聚二甲基硅氧烷有非常好的疏水性，这是由于经过硅油处理后，硅氧烷偶极指向界面，材料表面被甲基以紧密堆积方式遮盖住，起到了疏水防潮的作用"此外，由于硅油的整个分子呈螺旋结构，硅氧键的极性相互抵消，分子间力小，所以表面张力低"这决定了硅油产品即使用量较小也有很高的铺展性"硅油的低表面张力能增加抛光表面的湿润度，提高抛光表面的易清洗度，并且硅油在抛光产品中也能帮助磨料和溶剂之间有更良好的结合"数据表明，由于硅油有润滑作用，使用含硅的抛光剂能使在汽车抛光上花费时间缩短到硬蜡抛光的1/2-1/4。
3.改性聚硅氧烷改性的聚二甲基硅氧烷，是在硅油的支链或主链上通过化学反应，引入不同的官能团，由于各种特殊官能团的引入，赋予改性的聚二甲基硅氧烷更多特殊的优异性能。
在上光剂和抛光剂上，使用较多的有氨基改性的聚硅氧烷、烷基改性的聚硅氧烷、特殊改性的聚硅氧烷和硅树脂。
3.1氨基改性聚硅氧烷3.1.1氨基改性聚硅氧烷的优点氨基改性的硅油具有良好的耐久性，主要是由于氨基具有强极性，使得氨基改性的硅油能够与材料表面羟基、羧基等相互作用，硅油能够牢固地吸附于材料表面，形成一层附在表面上的薄膜。
具有反应性的氨基改性硅油能够发生自交联，或者与上光剂中的原料发生反应，交联固化，应用于软表面的材料和汽车抛光上。
氨基改性的聚硅氧烷能与硬脂酸或与聚二甲基硅氧烷混合使用，能够提高上光产品的耐候性，耐久性以及耐水性。
3.1.2氨基改性聚硅氧烷的方法氨基改性聚硅氧烷包括氨基改性硅油和氨基改性有机硅弹性体。
氨基改性聚硅氧烷的合成路线主要有3条:一是以氨基硅烷偶联剂、八甲基环四硅氧烷(D4)或DMC、或羟基封端的低摩尔质量聚硅氧烷(低聚体)为原料,在催化剂存在下进行开环聚合反应;二是以含氢硅油与含不饱和键的胺基化合物在铂催化剂存在下进行加成反应;三是以环氧改性硅油与有机胺反应。
以氨基硅烷偶联剂与D4(或DMC)或低聚体为原料合成氨基改性聚硅氧烷的方法分为本体聚合法和乳液聚合法[1]。
本体聚合法是环体或低聚体直接在催化剂作用下开环聚合成氨基改性聚硅氧烷;该法的特点是反应釜利用系数高,生产效率高,但摩尔质量很大的产品乳化较困难。
乳液聚合法以水为分散介质,以表面活性剂为乳化剂,在催化剂存在下,使环体在乳化剂形成的胶束中聚合成乳液型氨基改性聚硅氧烷;该法的特点是低温安全,聚硅氧烷的摩尔质量可以达到几十万以上,而乳液粘度并不高,使用方便。
3.2烷基改性聚硅氧烷3.2.1烷基改性聚硅氧烷优点烷基改性的聚硅氧烷简称为硅蜡，能有效防止水解，同时与多种不同表面具有极强的亲和能力。
并且由于硅蜡本身具有优异的成膜特性，能够用于汽车抛光产品和涂料护理产品中，赋予材料表面长期的抗洗涤和气候侵蚀能力。
随着长链烷基的增加，会使二甲基硅油的耐热性和耐寒性下降，但能够增加有机基特性，如润滑性和涂饰性以及与有机树脂的相容性，更适用于作为上光剂的原料。
烷基取代的硅蜡能够满足不同上光品质和层次的需求，持久保护上光材料表面，并提供高光泽度，且不会再材料表面有沉积等负面影响。
3.2.2烷基改性聚硅氧烷方法一是由甲基氢氯硅烷或甲基氢烷氧基硅烷与丙烯酸长链烷基酯通过硅氢加成反应,制得甲基长链烷基酯硅烷或烷氧基硅烷,再经水解缩合,得到相应的硅氧烷中间体,然后再经过与环硅氧烷、六甲基二硅氧烷等催化平衡,得到共聚型长链烷基酯改性硅油;二是由甲基含氢硅油出发,直接与丙烯酸长链烷基酯进行硅氢加成反应得到目标产物。
前者经过的反应步骤较多,反应不易控制,后者反应可一步完成,但因为反应物都是大分子,反应可能难进行。
3.3聚醚改性聚硅氧烷3.3.1聚醚改性聚硅氧烷优点由聚醚改性的聚烷基硅油的分子结构中同时含有亲水和疏水基团，因此具有表面活性剂的特性，是一类特殊的改性聚硅氧烷。
经聚醚改性的硅油能提高硅油在水中的溶解性，如德国瓦克 L 053 是一种100%水溶性聚醚改性的聚二甲基硅氧烷。
此类改性硅油具有润滑性和抗静电性，适用于在特殊要求的材料上光剂中的使用。
3.3.2聚醚改性聚硅氧烷方法聚醚聚硅氧烷的合成方法主要有以下几种：含氢硅油与烯丙基聚醚的硅氢加成反应；含环氧基硅油与单烷氧基聚醚的开环加成反应；含羧酸基硅油与单烷氧基聚醚反应。
按照聚醚链段在聚醚聚硅氧烷分子中的位置分类，聚醚改性聚硅氧烷可以分为侧链型和直链型。
侧链型聚醚聚硅氧烷也被称为是梳型聚醚聚硅氧烷；直链型聚醚聚硅氧烷是多为AB 型，ABA型和(AB)n型，即聚醚链段和聚硅氧烷链段交替出现。
4.结语有机硅添加在上光剂中主要起到了疏水、增加光泽感和上光持久性等作用；有机硅上光剂在防水防潮方面，能延长木质地板和皮革类产品的使用寿命；各种改性有机硅还能够提高上光后的光泽度和颜色深度，并且耐污作用持久，使用后不在材料表面沉积。
不同类型的有机硅产品，能通过2种或多种复配使用，能满足各类家居品不同的上光要求。
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