氟烷基和聚醚共改性硅油的制备及表征
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ａｎｄ Ｍ Ｓ．Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｍｅｔｈｙｌ ｌｉｎｏｌｅａｔｅ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｃｏｎｊ ｕｇａｔｉｏｎ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｙ ｉｏｄｉｎｅ—
ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｏｎｌｙ ａ ｓｍ ａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｃＧ￣ｔｒａｎｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ． Ｍ ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｈｙ— ｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｗｉｔｈ ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ．Ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｉｏｄｉｎｅ ｏｒ ｒｅａｃ—
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｗａｓｔｅ ｏｉ１ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｉ— ｏｄｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｅｒｉｃ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅａｃｔａｎｔ ｉｎ Ｄｉｅｌｓ—Ａｌｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｍ ｉｘｔｕｒｅｓ ｃｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｅｒｉｃ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ｑｕａｎｔｉｔｙ， ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ＧＣ—Ｍ Ｓ，ＵＶ ，ＩＲ
ｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ＣＯｎｊ ｕｇａｔｉｏｎ ｙｉｅｌｄ．Ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔＯＯ ｍｕｃｈ ｉｏｄｉｎｅ ｏｒ ｔｏｏ ｈｉｇｈ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ
改性 ，得 到疏 水 型 氟硅 油 引，这 限制 了其 的应 用 。 因此 基 于 聚 硅 氧 烷 链 中 的 Ｓｉ— Ｈ 键 与 不 饱 和 双 键 发 生硅氢 加 成反 应 ，可将 含 氟 烷 基 和 聚 醚基 引 入 到聚硅 氧烷 链 上 ，笔 者 以含 氢 硅 油 、甲基 丙 烯 酸 三氟 乙酯 和烯丙 基 聚 醚 为原 料 ，合 成 出一种
摘 要 ：以含 氢 硅 油 、含 氟 丙 烯 酸 酯 和 烯 丙 基 聚 醚 为 原 料 ，在 卡 斯 特 催 化 剂 的作 用 下 ，合 成 了一 种 有 机 硅 表 面 活 性 剂— — 含 氟 丙 烯 酸 酯 、聚 醚 共 改性 聚 硅 氧 烷 ，并 用 红 外 光 谱 对 其 进 行 了 表 征 。通 过 单 因 素 实 验 确 定 较 佳 反 应 条件 为 ： （Ｓｉ— Ｈ）： （Ｃ— Ｃ）一 １：１．１５，催 化剂 用量 ｉ０ ｇ／ｇ，反 应 温 度 ９Ｏ℃ ，反 应 时 间 ５ ｈ，在 此 条 件 下 转 化 率 可 达 ８８．５％ 。 含 氟 丙 烯 酸 酯 和 聚 醚 摩 尔 比为 １：５，共 改 性 硅 油 水 溶 液 质 量 浓 度 为 ０．６ ｇ／Ｌ时 ，表 面 张 力 为 ２３．７ ｍＮ／ｍ。 关 键 词 ：表 面 活 性 剂 含 氢 硅 油 含 氟 丙 烯 酸 酯 烯 丙 基 聚 醚 中 图 分 类 号 ：ＴＱ４２３．２ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
为 了进 一步 降 低 硅 油 的表 面 张 力 ，获 得 更 高 的 热稳 定 性 和化 学稳 定 性 ，常 用氟 羟基 对有 机 硅
收稿 日期 ：２０１３—０９—０５；修 改稿 收 到 日期 ：２０１３一ｌ２—２３。 作 者 简介 ：王安 琪 （１９８８一） ，女 ，主 要 从 事 有 机 硅 助 剂 、造 纸 化 学 品 的制 备 和 应 用研 究 。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌａｂｕｌａｄｕｏ０９２６＠ １２６．ｃｏｒｒｔ。
Ｉｏ ＤＩＮＥ—ＣＡＴＡＬＹＺＥＤ ＩＳｏHale Waihona Puke Baidu ＥＲＩＺＡＴＩｏＮ ｏＦ
ＦＡＴＴＹ ＡＣＩＤ Ｍ ＥＴＨ ＹＬ ＥＳＴＥＲ ＦＲｏＭ Ｗ ＡＳＴＥ ｏＩＬ
Ｗ ａｎｇ Ｋｅｙｉｎｇ ，Ｚｈｏｕ Ｙｏｎｇｓｈｅｎｇ ，Ｚｅｎｇ Ｇｕｉｆｅｎｇ ，Ｗ ａｎｇ Ｊｉａｎｈａｏ。，Ｈｕａｎｇ Ｚｅｅｎ ，Ｗ ａｎｇ Ｃｈｅｌｉ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３１６４， Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３１６４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
ｙｉｅｌｄ． Ｔｈｅ ｉｏｄｉｎｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｆａｓｔ ａｎｄ ｎｅａｒｌｙ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｉｎ １ ｈ． Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｃ２２ ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｍｏｎｏｍ ｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ ｂｙ Ｄｉｅｌｓ—Ａｌｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｒａｎｓ－ｔｒａｎｓ ｓｔｅｒｉｃ
在 工 业生 产 和加 工 过 程 中，常 使 用 消 泡剂 来 除去有 害泡 沫［】 ］。在有 机硅 消泡 剂 中 ，聚 醚改 性 有 机硅 是近 年来 改 领 域 的研 究热 点 之 一 ，通 过 在 憎 水 的硅氧 烷 主链 上 接 枝 亲水 性 的 聚醚 链 段 ，使 其 兼具 聚 醚和 聚有机 硅氧 烷 的特性 ［３ ］。
第 ３１卷 第 １期 ２０１４年 １月
精 细 石 油 化 工
ＳＰＥＣＩＡＬＩＴＹ ＰＥＴＲ０ＣＨ ＥＭ ＩＣＡＬＳ
６９
氟 烷 基 和 聚 醚 共 改性硅 油 的 制 备及 表 征
王安 琪 ，郭 睿 ，窦 尹辰 ，郑 淑 华
（陕 西 科 技 大 学 教 育部 轻化 工 助 剂 化 学 与 技 术 重 点 实 验 室 ，陕 西 西 安 ７１００２１）
ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｏｎｌｙ ａ ｓｍ ａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｃＧ￣ｔｒａｎｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ． Ｍ ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｈｙ— ｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｗｉｔｈ ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ．Ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｉｏｄｉｎｅ ｏｒ ｒｅａｃ—
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｗａｓｔｅ ｏｉ１ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｉ— ｏｄｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｅｒｉｃ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅａｃｔａｎｔ ｉｎ Ｄｉｅｌｓ—Ａｌｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｍ ｉｘｔｕｒｅｓ ｃｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｅｒｉｃ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ｑｕａｎｔｉｔｙ， ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ＧＣ—Ｍ Ｓ，ＵＶ ，ＩＲ
ｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ＣＯｎｊ ｕｇａｔｉｏｎ ｙｉｅｌｄ．Ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔＯＯ ｍｕｃｈ ｉｏｄｉｎｅ ｏｒ ｔｏｏ ｈｉｇｈ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ
改性 ，得 到疏 水 型 氟硅 油 引，这 限制 了其 的应 用 。 因此 基 于 聚 硅 氧 烷 链 中 的 Ｓｉ— Ｈ 键 与 不 饱 和 双 键 发 生硅氢 加 成反 应 ，可将 含 氟 烷 基 和 聚 醚基 引 入 到聚硅 氧烷 链 上 ，笔 者 以含 氢 硅 油 、甲基 丙 烯 酸 三氟 乙酯 和烯丙 基 聚 醚 为原 料 ，合 成 出一种
摘 要 ：以含 氢 硅 油 、含 氟 丙 烯 酸 酯 和 烯 丙 基 聚 醚 为 原 料 ，在 卡 斯 特 催 化 剂 的作 用 下 ，合 成 了一 种 有 机 硅 表 面 活 性 剂— — 含 氟 丙 烯 酸 酯 、聚 醚 共 改性 聚 硅 氧 烷 ，并 用 红 外 光 谱 对 其 进 行 了 表 征 。通 过 单 因 素 实 验 确 定 较 佳 反 应 条件 为 ： （Ｓｉ— Ｈ）： （Ｃ— Ｃ）一 １：１．１５，催 化剂 用量 ｉ０ ｇ／ｇ，反 应 温 度 ９Ｏ℃ ，反 应 时 间 ５ ｈ，在 此 条 件 下 转 化 率 可 达 ８８．５％ 。 含 氟 丙 烯 酸 酯 和 聚 醚 摩 尔 比为 １：５，共 改 性 硅 油 水 溶 液 质 量 浓 度 为 ０．６ ｇ／Ｌ时 ，表 面 张 力 为 ２３．７ ｍＮ／ｍ。 关 键 词 ：表 面 活 性 剂 含 氢 硅 油 含 氟 丙 烯 酸 酯 烯 丙 基 聚 醚 中 图 分 类 号 ：ＴＱ４２３．２ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
为 了进 一步 降 低 硅 油 的表 面 张 力 ，获 得 更 高 的 热稳 定 性 和化 学稳 定 性 ，常 用氟 羟基 对有 机 硅
收稿 日期 ：２０１３—０９—０５；修 改稿 收 到 日期 ：２０１３一ｌ２—２３。 作 者 简介 ：王安 琪 （１９８８一） ，女 ，主 要 从 事 有 机 硅 助 剂 、造 纸 化 学 品 的制 备 和 应 用研 究 。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌａｂｕｌａｄｕｏ０９２６＠ １２６．ｃｏｒｒｔ。
Ｉｏ ＤＩＮＥ—ＣＡＴＡＬＹＺＥＤ ＩＳｏHale Waihona Puke Baidu ＥＲＩＺＡＴＩｏＮ ｏＦ
ＦＡＴＴＹ ＡＣＩＤ Ｍ ＥＴＨ ＹＬ ＥＳＴＥＲ ＦＲｏＭ Ｗ ＡＳＴＥ ｏＩＬ
Ｗ ａｎｇ Ｋｅｙｉｎｇ ，Ｚｈｏｕ Ｙｏｎｇｓｈｅｎｇ ，Ｚｅｎｇ Ｇｕｉｆｅｎｇ ，Ｗ ａｎｇ Ｊｉａｎｈａｏ。，Ｈｕａｎｇ Ｚｅｅｎ ，Ｗ ａｎｇ Ｃｈｅｌｉ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３１６４， Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３１６４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
ｙｉｅｌｄ． Ｔｈｅ ｉｏｄｉｎｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｆａｓｔ ａｎｄ ｎｅａｒｌｙ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｉｎ １ ｈ． Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｃ２２ ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｍｏｎｏｍ ｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ ｂｙ Ｄｉｅｌｓ—Ａｌｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｒａｎｓ－ｔｒａｎｓ ｓｔｅｒｉｃ
在 工 业生 产 和加 工 过 程 中，常 使 用 消 泡剂 来 除去有 害泡 沫［】 ］。在有 机硅 消泡 剂 中 ，聚 醚改 性 有 机硅 是近 年来 改 领 域 的研 究热 点 之 一 ，通 过 在 憎 水 的硅氧 烷 主链 上 接 枝 亲水 性 的 聚醚 链 段 ，使 其 兼具 聚 醚和 聚有机 硅氧 烷 的特性 ［３ ］。
第 ３１卷 第 １期 ２０１４年 １月
精 细 石 油 化 工
ＳＰＥＣＩＡＬＩＴＹ ＰＥＴＲ０ＣＨ ＥＭ ＩＣＡＬＳ
６９
氟 烷 基 和 聚 醚 共 改性硅 油 的 制 备及 表 征
王安 琪 ，郭 睿 ，窦 尹辰 ，郑 淑 华
（陕 西 科 技 大 学 教 育部 轻化 工 助 剂 化 学 与 技 术 重 点 实 验 室 ，陕 西 西 安 ７１００２１）