有机硅表面活性剂的开发和应用

——２５０——
［２］辛松民：有机硅合成工艺及产品应用；化学工业出版社 ［３］杨学茹：农药助剂用有机硅表面活性剂；有机硅材料２００２（２）
丙纶油剂的生产技术现状及发展方向研究
崔欣关玉春李凤鸣（辽阳石化分公司研究院辽阳 １１１００３）
＜
摘要本文介绍了丙纶油荆的生产现状，丙纶油剂的特点，油荆单体的选择及
１ ２染料废水工Baidu Nhomakorabea处理实验
青岛某染料生产厂生产各种染料。废水中含有大量染料，颜色很深，是普通印染污水的几百倍到几千
倍。废水脱色十分困难．其脱色剂一直靠进口，费用相当高。我们用Ⅳｒ＿０２高效脱色絮凝剂，结合无机
絮凝剂进行了现场实验。效果非常明显。其实验情况见表２
表２
处理方法
加量（ｍｇ／Ｌ）
脱色率
ａ∞去除率
Ｉｙｒ—０２＋ＰＡＣ
５００＋１００
８５％
７１％
现用产品＋ＰＡＣ
１２００＋１００
６９％
６８％
注：原水ＣＯＤ为１０５００ｍｇ／Ｌ 色度为７６０００倍 利用Ｂ１ｒ＿＿０２高效脱色絮凝剂处理费用仅为进口产品的一半，并且处理效果明显好于进口产品。 ２造纸脱墨废水的处理实验 广州某造纸厂废水主要是废纸脱墨废水，其颜色深、０９Ｄ值高，而且要求全部回用。处理后对水质中 氯离子、ＣＯＤ要求高，我们选用了多种处理方法，做了投加药量曲线，找到了最佳投药点，然后比较其效果
值得推广的新型产品。
参考文献
［１］董银卯等，工业水处理１９９６，１６（２）
．
［２］ＵＳＰ ４８９１４２２
［３］国家环保总局，水和废水监测分析方法，北京中国环境科学出版社，１９８９
［４］常青等，工业水处理，１９９６，１６（６）
有机硅表面活性剂的开发和应用
廖洪流（江西星火有机硅厂星辰实验室永修３３０３１９）
１ 国内外丙纶油剂的生产使用情况 丙纶为疏水性纤维，分子中元极性基团，在纺丝加工过程中，纤维与纤维间及纤维与纺丝设备间极易 产生静电，而产生的静电又很难及时疏导出去，这样生产过程中就易产生毛丝、断头现象，影响生产的正常 进行。因此，需要在纤维表面涂敷一层油剂，保护纤维表面，疏导静电，保证生产各工序的顺利进行。 根据纺丝加工工艺的不同，丙纶油剂分为长丝油剂和短丝油剂。国内外长丝油剂的品种多达几十多 种，见表ｌ。 表１国内外生产的丙纶长丝油剂
摘要综述了有机硅表面活性剂的化学结构，合成方法及所通常采用的聚醚 的类型，同时列举了有机硅表面活性剂的主要行业的应用。
关键词有机硅表面活性荆、聚醚、聚醚改争硅油、含氢聚孳氧烷、流平剂、匀
泡剂、擎。
——２４８——
有机硅表面活性剂作为一种新型的表面活性剂，自２０世纪６０年代开发以来一直得到快速发展，有机 硅表面活性剂其活性成份为聚醚改性硅油，由于独特的分子结构含有聚硅氧烷和聚醚，其中聚硅氧烷部分 赋予表面活性剂的：耐候、低表面张力、抗静电、生理惰性等特点，通过调节聚醚的氧化乙烯（ＥＯ）、氧化丙 烯（ＰＯ）的聚合度及其之比和不同封端，可以获得不同性能、不同用途广泛的表面活性剂，在涂料工业、聚 氨酯、农药、日化工业等有很重要的应用。本文就有机硅表面活性剂的开发及其应用做一般性介绍。
３结果与讨论
３．１高效脱色絮凝剂ＢＴ一０２能与染料分子发生化学作用，从而使含染料废水脱色，其效果明显好
于传统的絮凝剂。
３．２高效脱色絮凝剂ＢＴ一０２具有分子量大、电荷密度高等优点，不仅脱色效果好，而且具有较好的
絮凝效果。
３．３高效脱色絮凝剂ＢＴ—０２对于大部分含染料废水、造纸脱墨废水具有优良的处理效果。是一种
第二步再选用合适分子量的一端为烯丙基封头，结构式如下的聚醚，ＣＨ２＝ｃＨ～ｃＨ２—ｏ七Ｃ２ Ｈ４０
手∈ＧＲＤ蠢Ｒ’
Ｒ’＝ＣＨ３、Ｈ、ＯＡｃ、ｎ—Ｂｕ
在氯铂酸催化剂作用下，利用含氢硅油的ｓｉ—Ｈ与聚醚的ＣＨ２一＝ａ十—ｃＨ２一加成反应合成聚醚改性 硅油。
１．３常用于合成有机硅表面活性剂的聚醚。 合成有机硅表面活性剂的聚醚一般为一端为烯丙基（Ａｌｌｙｌ）封端，另一端为羟基封端的聚氧乙烯 （ＥＯ）／氧丙烯（ＰＯ）共聚物，称为“Ａ一”系列聚醚；一端为烯丙基（Ａｌｌｙｌ）封端，另一端为甲氧基封端的聚氧
高药效。 ２．４日用化工
由于有机硅表面活性的生理惰性、水溶性、乳化性、表面活性广泛地应用到个人护理品上，可以制得无 色无味，对人体无刺激，不影响皮肤正常呼吸，赋予头发光泽、抗静电及对细菌的抑制性，优良的洗涤效果 及优良的化学稳定性与其他组分相容的好产品。
用于个人护理的有机硅表面活性剂一般为结构式为（ａ）聚醚改性硅油。通过调整ＥＯ／ＰＯ比以及有机 硅的含量来获得不同ＨＩｍ值不同粘度的表面活性剂。
１有机硅表面活性剂的开发 １．１结构 有机硅表面活性剂一般为聚醚改性硅油，其结构式分为（ａ）坝ｆｌ链悬垂型，（ｂ）线性，（ｃ）三硅氧烷型（Ｔ 型）。其结构式分别为：
。七岛地。手。Ｒ’
乍嗨 １
ｃＨ３ ｌ
啪 ｌ
Ｒ一搴卜＿ｏ—÷警—’（＞手。￥－＿一Ｒ
ｌ
ＣＨ３
｝
ｃＩＨ３
ｌ
ｃ娲
Ｒ＝ｑ Ｈ６０∈ＱＨｏ｝。七哂心。争。一Ｒ’
ｍ、ｎ值
ｎｌ＝２——８
ｎ＝０
ｍ＝３—１０
ｎ＝０
ｒｒｌ＝１０
ｎ＝０
ｍ＝２４
ｎ＝０
ｍ＝２０
ｎ＝１０
ｍ＝２０
ｎ＝２０
碘值（９１２／ｌＯＯｇ）
１１０．一１２０
７５—８５ ４８—５３ ２２—２７
１５—１８ １２—１５
Ｒ’
Ｈ／ＣＨ３
Ｈ／ＣＨ３ １４／ＣＨ３ ｒ４／ＣＨ３ ＨＩＣＨ３
Ｈ／ＣＨ３
２有机硅表面活性剂的应用
２】涂料工业 在涂料工业，一般选用以聚二甲基硅氧烷为主链，以聚醚为侧、结构式为（ａ）聚醚改性硅油，结合有机
硅低表面张力与聚醚的［亲水（ＥＯ）／亲油（ＰＯ）］基团的优点，在涂料工业发挥极佳的流平／流动、增光、抗刮 痕、防粘连、表面增滑等多功能效应，同时又能有效改善纯有机硅与涂料体系间因表面张力的差异引起不 相容的负效应，如附着力下降，再涂性差，缩孔等表面缺陷。
Ｒ’＝ＣＨ３、Ｈ、ＯＡｃ…Ｂｕ
Ｒ’＝ＣＨ３、Ｈ、ＯＡＣ、ｎ—Ｂｕ （ｂ）
Ｃ卜ｂ
ｃ卜ｂ—ｓＰｃＭ
ｏ
ｃ哺一ｌ卜＿ｑＲ。七岛Ｈ．。｝。七ｑ心。手ｎＲ
Ｏ
Ｉ ＣＨ３一ｓＦｃＨ３
占｝ｂ
Ｒ’；ＣＨ３、Ｈ、ＯＡｃ、ｎ—Ｂｕ
通过调整ｘ、Ｙ、ＩＴＩ、ｎ及Ｒ’选择，来获得不同用途的表面活性荆。 １．２合成‘。’
合成上述有机硅表面活性剂一般分为两步：第一步合成不同粘度、含氢量和结构的含氢硅油：用八甲
譬吼 阡 融哪 基环四硅氧烷（Ｄ４）、四甲基环四硅氧烷（Ｄ４．）、六甲基环二硅氧烷（ＭＭ）按一定比例在６０—９０Ｅ，硫酸作催
化剂平衡调聚制成构成为（Ｉ）的含氢硅油。
（Ｉ）
或用八甲基环四硅氧烷（Ｄ４），四甲基环二硅氧烷（Ｍ’Ｍ’）按上述同样条件下制成构成为（ＩＩ）的含氢
硅油。
＋离｝车
㈩
ＣＨ３ Ｃ屿
ｃ卜ｂ
——２４９一
乙烯（Ｅ０）／氧丙烯（ＰＯ）共聚物，称为“ＡＭ一”系列聚醚。分子量从２５０～２０００之间，其主要几个品种如
下
型号
Ａ２５０／ＡＭ２５０
Ａ３５０／ＡＭ３５０ Ａ５００／ＡＭ５００ Ａ１ １００／ＡＭＩ １００ Ａ２（）一１０／ＡⅣ１２０—１０
Ａ２０——２０／ＡＭ２０——２０
分子量
２５０ ３５０ ５００ １１００ １５００ ２０００
用作匀泡剂的聚醚改性硅油一般选用侧链型结构（ａ）的聚醚改性硅油；用于高回弹ＰＵ泡沫材料的匀 泡剂，采用线性结构（ｂ）聚醚改性硅油。
２．３农药‘３） 有机硅表面活性在农药中的应用主要喷雾改良剂和活化剂，一般选用三硅氧烷型（Ｔ型）结构（Ｃ）聚 醚改性硅油，利用低分子量硅氧烷的超强渗透力，有机硅表面活性剂能使药液的表面张力低于植物叶表面 湿润临界之下，故能促使药液由叶气孔渗透进入表皮。 作为活化荆主要应用于杀虫剂、杀菌剂、生产调节剂、叶面施肥剂等领域，可以降低药液的使用量，提
和费用。实验结果见表３ 表３
项目
最佳投药量ｍｇ／Ｌ
ＯＤＤ去除率 色度去除率
ＰＡＣ＋ＰＡＭ’
２００＋１０ ４０％ ３３％
药剂
ＢＴ—０２＋ＰＡＣ ７０＋５０ ７５％ ９０％
ＪＹ—０１＋ＰＡＣ
１００＋５０ ５０％ ７５％
现用
６５％ ８０％
注：ＰＡＣ为聚合氯化铝；ＰＡＭ为聚丙烯酰胺；ＪＹ一０１为聚二甲基二烯丙基氯化铵
．
３结束语 国外有机硅表面活性剂品种十分丰富，应用领域广泛，有专业的有机硅公司如Ｄｏｗｃｏｒｉｎｇ，ＧＥ，Ｗｉｔｅｏ 等公司生产；也有专业助剂公司生产，如ＢＹＫ（涂料助荆），ＧｏｌｄＳｃｈｍｉｄｔ（聚氨酯助剂）。产品品种数百种， 分类精细，附加值高。 而国内由于有机硅发展比较晚，加上聚醚生产厂家与有机硅厂家的行业间的交流合作不密切，一直制 约了国内有机硅表面活性剂的发展，在国内上述主要应用领域的有机硅表面活性剂基本依赖于进口。因 此，加强聚醚厂家与有机硅厂家的技术交流、研发合作，从而推进我国有机硅表面活性剂的快速发展。 参考文献 （１］黄文润：有机硅材料的市场与产品开发；有机硅材料及应用１９９４（３）
一般地，在水性涂料体系，选择高ＥＯ／ＰＯ比或纯ＥＯ的聚醚改性硅油做最佳的流平剂及改善流动性 能．而在油性涂料则选择高ＰＯ／ＥＯ比的聚醚改性硅油来做流平剂及改善涂料流动性能。
２．２聚氮酯工业”ｏ 有机硅表面活性剂在聚氨酯泡沫材料生产过程中起到匀泡剂的作用，其主要功效：（１）改善原料多之
醇与异氰酸酯的相容剂，从而提高混合性与乳化效率；（２）降低体系表面张力，以助泡核形成及气泡发生； （３）稳定泡沫，防止泡沫合并变大；（４）帮助软质泡沫在生产最后阶段实现泡沫连通化。
油剂牌号
ＰＰ一２１９ ＢＦＹ—ＰＰ一１４
ＪＰ一２０ｌ
ＰＰＹ—ｌ ＴＦＰ一４０ ＰＰ一６５１
ＰＭ一３
ＳＡ一１２１Ｉ ＰＰ一８７１０ ＰＰ一８７１１ ＹＰ一２ ＹＰ一６
丙纶长丝普通纺油剂Ｂ一５０２ 丙纶长丝高速纺丝油剂Ｂ一５８６
研制与生产单位 北京化学纤维研究所研制大连化能华工厂生产
．
北京合纤所 上海石化多纶油剂公司 武汉纺织科学研究所 天津纺织工学院 ‘ 北京市化工研究院研制浙江上虞滨笕助剂厂生产 北京市化工研究院 上海市合成纤维研究所 江苏省江都县化工厂 江苏省江都县化工厂 巴陵石化公司研究院 巴陵石化公司研究院 河南征通化工有限公司 河南征通化工有限公司
油剂开发中存在的问题。
关键词聚丙烯纤维油剂
Ｙ
自二十世纪五十年代末丙纶工业化以来，就以其原料来源丰富、价格低廉、性能优良等特点，在地毯、 服用、装饰、无纺布、工业、卫生、烟用丝束等领域得到了广泛应用。近年来，随着丙纶生产技术的提高，已 经向细旦化、高速化发展，丙纶纤维的应用领域和使用价值更为宽广。我国丙纶工业起步晚，但发展较快， 产量由１９９１年的１０ ８万吨增加到１９９７年的２１．６万吨。随着丙纶生产技术的迅速发展和生产能力的迅 猛增大，作为确保其生产顺利进行的纺丝油荆的研制越来越受到各国的重视，生产能力日益扩大。当今丙 纶油剂的生产国主要有德国、日本、美国、英国。德国、日本在开发油剂新品种、新单体方面一直走在世界 前列，德国在世界范围内占有的油剂市场最大。我国的丙纶油剂工业起步较晚，始于８０年代初，但发展较 快，目前已具有一定的规模和基础，在石化、纺织、化工、轻工系统的许多企业实现了国产化。我国丙纶油 剂产量１９９３年为２１８５吨，１９９７年为３９９６吨，２００１年为６０５０吨，可见其发展速度较快。