硅溶胶表面改性及MQ树脂合成-化学工程专业论文.docx

及取得的人已经发的学位或已在论文学位论文作者签名:_L袭 签字日期: 二-o//年石月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:函艮苏 导师签名签字日期:必/f年6月刁日 签字日期:纠ff年f月方日L致谢本文是在范宏教授的指导下完成的。实验工作和论文的完成,离不开我付出的劳动和汗水,更离不开导师渊博的知识、丰富的经验以及对本课题悉心的指导。范老师严谨的工作作风和对学术认真的态度让我受益匪浅。在此对范老师对我的热切关怀再次表示衷心的感激。感谢李伯耿教授、罗英武教授和吴林波副教授等课题组老师对于本课题提出了许多宝贵的意见。感谢郑娜老师、刘敏老师、胡激江、常静老师、浦群老师、陆逸庆老师在数据测试方面提供的帮助。在实验及论文完成期间,感谢左春苗、刘国旺师兄的指导和实验室李诚、周尚寅、翁剑秀、王轶、孙建平和梁娇娇等同学的帮助。感谢课题进行过程中孙志娟师姐、胡丽霞师姐、靳春丽师姐以及濮公伟师兄和魏任重师兄以及马朝勤、任杰、孙湘盈、叶长怀和陈浩同学给予我的鼓励和关怀。感谢艾朋飞、吕冉冉、王安妮、曾小青、陈琳等师弟妹给我的日常生活带来欢乐。最后我要感谢我的父母和姐姐,感谢他们一如既往的支持。,前者是纳米级无机硅氧化物,后者则是一种结构特殊的有机硅树脂,广泛用于高分子材料尤其是液体硅橡胶的增强改性。两种填料的结构性质与其在液体硅橡胶组分中的分散性和相容性密切相关,进而影响硅橡胶的性能。本文对纳米Si02水溶液(硅溶胶)进行表面改性,并且用正硅酸乙酯水解法合成了三种MQ树脂,考察了表面改性和合成工艺对纳米Si02以及MQ树脂结构性能的影响,为其在有机硅材料中的应用提供依据。论文第一部分开展了亲水性硅溶胶的表面改性研究,首先用共沸蒸馏的方法将纳米Si02由水相转移到异丙醇相中,进一步选择几种市售的硅氧烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷、***三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷,以及自制的两种含有硅氧烷亲油性基团的偶联剂,对异丙醇分散介质中的纳米Si02进行表面改性。这两种自制的偶联剂乙烯基三乙氧基含氢硅烷(A)和乙烯基三乙氧基七***三硅氧烷(B)是通过乙烯基三乙氧基硅烷分别与含氢硅油和七***三硅氧烷发生硅氢加成反应制备的,通过红外光谱分析表明了两种偶联剂产物在2100cm。;气相色谱分析表明偶联剂B的含量达到90%。实验考查了异丙醇分散介质中纳米Si02经偶联剂表面改性后,表面羟基数量的变化。结果表明,,发现利用自制的偶联剂B改性的纳米Si02在含氢硅油中的粒径较小,为90nm左右,表明偶联剂中引入与硅油相近的基团,有利于改善纳米Si02粒子表面与硅油的相容性,减少团聚作用。论文第二部分首先以正硅酸乙酯为原料,分别与含氢双封头、乙烯基双封头和苯基三乙氧基硅烷水解反应制备了三种MQ树脂,含氢MQ树脂,乙烯基MQ树脂,苯基MQ树脂,利用红外光谱和硅谱核磁等方法对产物结构进行了表征,通过凝胶渗透色谱(GPC)考察了反应条件对产物结构的影响。GPC分析表明,三种MQ树脂分子量分布是不均匀的,分子量呈现多重分布,其中存在一定含量的分子量约为280左右的正硅酸乙酯与封端剂反应的低聚体。采用含氢双封头做封端剂时,低聚物含量最多。采用三官能团苯基三乙氧基硅烷作为封端剂时,低III聚物含量最小。三种MQ树脂随反应条件尤其是M/Q值的增加,树脂分子量随之减小。此外,原料添加顺序对MQ树脂分子量有重要影响。先添加封端剂再添加正硅酸乙酯,产物分子量约在2000以下,产物为粘稠状液体。先添加正硅酸乙酯再添加封端剂,产物分子量在5000以上,产物为粉末状固体。目前MQ树脂的分子量分布存在多重分布及含有低聚体等问题,需要进一步研究和解决。其次考察了自制三种MQ树脂和市售几种MQ树脂在异丙醇和含氢硅油中的分散情况。自制三种MQ树脂随分子量增大以及分布变宽,粒径随之增加,含氢MQ树脂由于分子量在三种树脂中最小,所以样品分散性较好。几种市售MQ树脂,随分子量增大以及分布的变宽,粒径随之增加。关键词:硅溶胶,纳米Si02、硅烷偶联剂,硅氢加成,MQ树脂,