化学类毕业论文开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告题 目： *的合成研究 学 院： 化学化工学院 专 业： * 学生姓名： * 学 号： * 指导老师： * 2010年3月24日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 *的制备文献综述硅油又称聚硅氧烷具有热稳定性好、玻璃化温度低、透气性高、电性优良，与生物相容性好等优点和特殊的表面陛能。将聚硅氧烷和有机基团通过化学键连接起来，实现对其化学改性，则可赋予有机高分子材料以新的性能硅油主链是一种易绕曲的螺旋形直链结构，是其硅氧烷骨架有较高的柔软性，界面能很低，活动性能比较好，十分柔顺。由于一些纤维中含有许多羟基，其分子链中存在很强的分子间作用力和氢键这就赋予了织物一定的强度和刚性，加入硅油后通过织物与硅油的交联以及硅油在织物表面形成的高聚合度的弹性网状结构事先未见得静摩擦力系数减弱，仅用很少的力就可以使纤维滑动令手感柔软平滑。硅油链上不同的取代基相互配合，就可以取得柔软，平滑，干爽，柔和的效果1。常见的硅油有氨基硅油聚醚硅油、氨基聚醚改性硅油、以及三元共聚有机硅油。氨基硅油是二甲基硅油分子中的部分甲基（包括侧位和端位的）被氨烃基取代后的产物。由于氨烃基的引入又赋予其特殊的反应性、吸附性和柔顺性，这些卓越的性能使氨基硅油在纺织品日用化妆品、皮革、造纸涂料等行业得到广泛的应用。氨基硅油作纺织柔软整理剂使织物柔软、滑爽，还具有良好的弹性手感提高织物附加值。国外公司如日本信越、德国瓦克等都在努力开发高品质的氨基硅油。国内对氨基硅油的研究也在不断加强。由于氨基硅油的摩尔质量、氨值、粘度等对其应用性能的影响很大，制备成乳液时存在漂油、泛黄等。聚醚改性有机硅（亦称聚醚改性聚硅氧烷、聚醚硅油）；由亲水的聚醚链段与疏水的聚硅氧烷链段是通过化学键联结而成，具有良好的表面活性,是改性硅油中销量最大的一类非反应型改性硅油广泛应用于织物后整理剂、化妆品原料、化纤油剂、消泡剂、聚氨酯泡沫匀泡剂、防雾剂、造纸等领域。聚醚-氨基改性有机硅（简称PEAMS）的合成是以含氢硅油（简称MHPS）为基本原料，先于烯丙基聚迷在铂化合物催化下加成，得到聚醚改性有机硅（简称PEMS），继而再在醋酸钠条件下末端羟基被一乙醇胺中的氨基取代而制得的聚醚改性有机硅有良好的水溶性。使用时无需乳化，织物经整理后柔软舒适，有一定的吸水性和抗静电性。可以保持天然纤维的原有优点。但是聚醚改性有机硅不具有反应性基团。很难与纤维之问建立耐久性的结台。而氨基改性有机硅由于具有优异的柔软性、回弹性、悬垂性和耐久性，受到纺织化学家的普遍重视。但是使用时需要乳化，这种乳化分散体系的不稳定性决定了它在贮存期和使用时会产生破乳漂油等问题，严重时会造成布面上出现有机硅污迹引起的色斑。此外还由于反应性基团氨基会发生氧化、络合等化学反应而使整理用氨基聚醚对聚硅氧烷进行结构改性，使得氨基和聚醚基团同时在分子结构中存在，赋予聚硅氧烷优异的吸湿性和柔软性，在纤维织物的后处理方面，聚醚硅油优异的吸湿抗静电性能和氨基硅特有的柔软丝滑感得到充分的体现。所以嵌段型氨基聚醚硅油在织物的柔软仿真整理生物医学材料功能表面活性剂等方面具有广泛的应用2.3。三元共聚硅油是近十几年来发展的十分迅速地新型有机硅油种类，三元共聚硅油由三个结构连段构成；硅氧基链段、聚醚链段和聚醚胺链段，通过三种不同结构链端的原料合成同时具有三种结构链段的三元共聚有机硅油。其中由硅氧基来提供柔软，光滑的特性，聚醚可以增强硅油的亲水性，氨基则可以和织物很好的结合保持硅油在使用过程的稳定性。在三种结构链段中，硅氧基链段分子质量的大小、聚醚链段中聚氧乙烯链段与聚氧丙烯链段比例的不同、以及聚合度、聚醚胺链段中聚氧乙烯链段与聚氧丙烯链段中比例的不同和氨基所占百分比的不同等因素，都会对所合成产品的性能产生影响。三元共聚硅油在合成时都需使用溶剂，不同的溶剂所合成的产品的外观、使用条件和在纺织品处理后的性能也各异。所以三元共聚嵌段硅油的品种变化要比氨基硅油以及聚醚硅油复杂得多4。在共聚硅油问世前，通过本体聚合可以合成氨基硅油、羟基硅油、甲基硅油，以及通过乳液聚合合成其它类型的硅油乳液产品，且只能测量其黏度，通过计算黏均分子质量来推测其可能的结构。不论是本体聚合还是乳液聚合，都存在一个分子质量分布的问题分子质量不确定，就无法推断其活性基团的连接位置。三元共聚硅油合成的共聚反应都是活性团之间的反应，通过设定共聚反应投入原料的比例，可以很准确地推断出活性基就团在共聚硅油重复链段上的位置，以及重复链段的分子质量，这是其它类型的硅油无法比拟的。共聚产物重复链段的化学性质，决定了该共聚产物的化学性能。因此，我们可以通过精确设计来合成制备所需要的能满足产品使用性能的三元嵌段共聚硅油。含氢硅油是硅油品种中极其重要的产品之一，其在硅油系列产品中由于硅氧烷主链中含有活泼基团氢基团，活性高，能与许多活性基团反应，应用领域十分广泛。其显著特点是防水效果好，可以低温交联成膜，在物质的表面形成防水层。含氢硅油的这些反应赋与其广泛的应用，其中硅氢化反应是应用最多的一个反应，也是制备加成型液体硅橡胶的基本反应。202含氢硅油的商品名全称：甲基全含氢硅油。它是由甲基含氢二氯硅烷制得的,该产品进口产品的牌号主要是：Momentive 的TSF-484，Dow-Corning 的 DC-1107，Shin-Etsu 的 KF-99。进口依赖性大，主要是国内现有的溶剂法水解工艺技术生产的产品带有溶剂气味。含氢硅油是生产有机硅柔软剂等改性硅油的重要中间体原料，其质量的好坏将直接影响柔软剂对织物整理的效果。目前，市场上所售的甲基含氢硅油有些不适宜于制备高质量的有机硅柔软剂。因此，要生产高质量的柔软剂，首先就要生产高质量的含氢硅油。随着我国烯丙醇聚醚的生产技术和产品质量不断提高,与含氢硅油相配套的烯丙醇聚醚已形成了系列产品，这对含氢硅油的改性及改善液体界面性能起到了关键的作用。目前,改性后的含氢硅油在聚氨酯匀泡剂、涂料流平剂、纺织整理剂、化妆品用乳化剂、乳液聚合用消泡剂等领域的应用相当广含氢硅油5.6。含氢硅油是硅油品种中极其重要的产品之一，其在硅油系列产品中由于硅氧烷主链中含有活泼基团氢基团，活性高，能与许多活性基团反应，应用领域十分广泛。其显著特点是防水效果好，可以低温交联成膜，在物质的表面形成防水层。含氢硅油是一甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷单体共水解缩聚而成的聚甲基含氢硅氧烷线性聚合物。分子链上带有氢，也称作全含氢硅油，产品外观为无色透明的油状液体。含氢硅油除了Si-H 键位置不同外，还可以分为全含氢型和部分含氢型两类。前者主链全由-RHSiO-链节组成，后者则由-RHSiO-与R2SiO-链节组成。7.8含氢硅油的主要制法有：.由有机氢氯硅烷与有机氯硅烷共水解缩合；.由有机氢氯硅烷与其他硅氧烷催化平衡；.由有机氢硅氧烷与有机氯硅烷水解平衡；.由有机氢硅氧烷与其他硅氧烷催化平衡；.由含Si-Cl键的硅油还原等。反应原理如下：aMe3SiCl + bMeHSiCl2+ xH2O Me3SiO(MeHSiO)m(Me2SiO)nSiMe3+ yHCl首先Si-Cl键发生水解反应，生成羟基：Si-Cl+H2O Si-OH+HCl然后大部分羟基在盐酸催化下发生缩合反应。缩聚结束后，即得到含氢硅油。Si-OH + HO-SiSi-O-Si+ H2O由于有机硅氢氯硅烷直接水解缩合制取含氢硅油时，硅氢键比较活泼，水解时容易产生凝胶，因此需加入甲苯、烷烃，醚类等溶剂。或者先将有机氢氯硅烷醇解后再缩合。另外在催化平衡时，不能使用碱性催化剂，因为硅氢键在碱性条件下容易发生断裂。有机氢氯硅烷直接水解的初级产物为硅醇，它很不稳定，很快自缩合成环，因此水解物为环体和线体的混合物9.10。为了要得到线型的含氢硅油，需要进一步的调聚反应，使环体转化为线型体。但是目前国内生产含氢硅油的工艺流程已经沿用了多年，工艺没有太大的改变。基本上都是用苯系溶剂，浓硫酸作为调聚催化剂，工艺比较老。而且苯系溶剂是一种易挥发，着火点低的液体，对生产要求特别严格。另外用浓硫酸为催化剂，还会造成环境污染，设备腐蚀较大，而且耗费大量的水资源，同时产品质量不稳定，性能较差。因此我们必须要采用好的水解方法和高效催化剂的工艺流程，生产高品质的含氢硅油端氢硅油是含氢硅油中的重要的一种是合成三元共聚硅油的非常重要的制备原料，端氢硅油的制备是正式合成三元工聚硅油的第一步，端氢硅油两端含有活性的SI-H键，易于与其他活性基团连接聚合，进一步聚合时就是依靠SI-H与其他活性基团的结合而延长硅油分子链，增大硅油分子量，由于之后聚合的不饱和有机化合物我们可以确定其分子量，因而我们通过控制端氢硅油两端的SI-H键的量就可以控制整个三元共聚有机硅油的分子量。硅氢加成反应是有机硅化学中研究最多的一类反应，是指含SI-H键的有机硅聚合物与不饱和有机化合物在一定条件下进行的加成反应，通过该反应，可以制得许多其它方法难以得到的含氢官能基的有机硅单体或聚合物。从三元共聚硅油面世后就进入了发展的快车道后，业界对三元共聚的各个合成步骤以及各种中间产物都进行了细致的研究。 参考文献1 司曼. 三元嵌段硅油的合成及其在羊绒针织物柔软整理上的应用A.毛纺科技1003-1456(2013)02-0033-06. 2 林茵,严宝珍. 长链烷基硅油的制备J. 北京化工大学学报(自然科学版). 2004(02),82 903 Wideennhoeferra,Decaruma.Tandemeyelization hydrosilylationof funetionalized l,6一diene catalyzedbya eationie palladium complexJ.J Am Soc Chem,1998,120(15):38053806 4 雷志涛.三元共聚嵌段硅油的结构及应用性能.印染B.1000-4017(2013)05-0039-045 CzechAnna.SiliconeaminopolyalkyleneoxideblockcopolymersSilicone:US.5981681P.1999.11.096 Legrow,Gary,Edward,Pristine alkylpolysiloxanes and method for their prearation,EP,0641799,19957 柏凤登,甲基含氢硅油的合成,化工新型材料,1998,2:3436 8 杨慧. 含氢硅油及聚醚与长链烷基共改性硅油的制备D硕士学位论文.华南理工大学 20129 管雁. 长链烷基硅烷的合成及催化体系研究D. 硕士学位论文.浙江工业大学 201010 张鹏.含氢硅氧烷的合成与应用研究D.硕士学位论文.华南理工大学.2010.12.11 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告（一）课题的目的与意义 有机硅产品素有“工业味精”之称，以其优异的性能及有近万种的产品，被广泛应用于国民经济、国防建设中，是当今各行各业建设中不可缺少的化工新材料。聚硅氧烷作为其中一员，具有特别的性能，它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用，而且也用于国民经济各部门，其应用范围已扩到：建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。含氢聚硅氧烷及以其为原料合成的改性硅油，应用于硅橡胶交联剂、抗黄剂、纺织助剂、建筑添加剂、印染助剂等等。虽然国内已有一定的规模化生产，但这一系列的高端产品主要还是依赖于进口，国内产品因为技术和工艺的原因，还无法满足高端领域的应用。（二）课题发展现状和前景展望自美国DowCorning公司于1943年建成第一套有机硅生产装置以来，生产发展十分迅速上个世纪80年代，有机硅的产量一般以年均10%左右的速度增长，进入90年代,一些国家的增长速度下降为5%，但不少国家仍保持10%以上的增长速度近年来，世界有机硅工业仍在高速发展，1998年，全球聚硅氧烷的产量己达到75一85万吨/年，但世界各大有机硅公司仍在继续扩大生产能力，其他各国也相继建立新的大型甲基氯硅烷的生产工厂未来有机硅产品在价格及质量上的竞争将进一步加剧，与其他有机材料的竞争也会更激烈有机硅在国民经济中占有重要地位它是一类性能优异的新型合成材料，兼备有机材料与无机材料的双重特性，具有耐高温耐低温、防潮、绝缘、耐老化、生理惰性等优异性能它可制成数量繁多的中间体,油状物,弹性体及树脂等产品,广泛应用于航空、宇航、电子、电气、纺织、轻工、建筑、机械、医疗、食品等各工业部门在国民经济中正发挥着积极作用，促进各行各业获得巨大的经济效益，因此，有机硅被视作合成材料中的佼佼者，被称为工业维生素现在己成为社会和人们生产和生活中必不可少的化工材料在工业发达国家，有机硅产量(以单体计)在塑料总产量中所占的比重不到1%，而其销售额却占5%，仅次于聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及酚醛树脂等五大产品的销售额，而且发展势头为其他合成材料所不及在有机硅产品销售额中，聚硅氧烷(硅油、硅橡胶及硅树脂)占9成以上，而硅油、!硅橡胶及硅树脂的比例，则取决于市场需求及生产技术水平改革开放以来，中国的有机硅市场发展很快据资料网介绍，1991年估计为1.45万吨，其中硅油占45%，硅橡胶占39%，硅树脂占13%，其他占3%，若根据硅氧烷中间体及硅氧烷产品的进口数量及国内硅氧烷中间体的产量统计，2000年，将超过10万吨，随着我国国民经济稳定、持续、高速的发展和人民生活水平的提高，国内对有机硅产品的需求也快速增长据统计1993-2001年有机硅产品的平均年增长率为27.9%。2001年国内有机硅市场容量(以硅氧烷计)约为82划妞，占全球有机硅市场容量的1/8，2002年己达到120划叔，中国的有机硅单体企业生产能力在迅速壮大，其甲基氯硅烷的生产能力正以50%的年均增长率快速增长但在19%2002年我国初级聚硅氧烷的进口量增长了344%，年均增长率28%而同期全球有机硅市场的年均增长率在5%6%之间由此可以看出，中国的有机硅市场发展迅速，