二甲基硅油.doc

有关二甲基硅油的概述姓名：染化08 班级：邱美齐 学号：082030125二甲基硅油【别 名】甲基硅油,聚硅氧烷,二甲聚硅氧烷,硅油,有机硅油【CAS 号】63148-62-9主要特性及用途：二甲基硅油无味无毒，具有生理惰性、良好的化学稳定性、电缘性和耐候性，粘度范围广，凝固点低，闪点高，疏水性能好，并具有很高的抗剪能力，可在50180oC温度内长期使用，广泛用做绝缘、润滑、防震、防尘油、介电液和热载体，有及用作消泡、脱膜、油漆和日用化妆品的添加剂等。主要技术指标HO/T2366-92：项目：210-100外观：无色透明液体粘度（mm2/s）：1008折光度（25）：1.400-1.410闪点（开口）： 300比重（25）：0.960-0.970凝固点（）：-55二甲基硅油具有各种优异的特性，因此在工农业生产各部门，国防工业，科学研究及医疗卫生等部门，都得了极其广泛的应用。它广泛用于电气绝缘、脱模、消泡、阻尼、防震、滚压、防尘、防水、高低湿润等方面。1、 在机电工业中的应用：二甲基硅油广泛用在电机、电器、电子仪表上作为耐温、耐电弧电晕、抗蚀、防潮、防尘的绝缘介质、目前还用做变压器、电容器、电视机的扫描变压器的浸渍剂等。在各种精密机械、仪器及仪表中，用作液体防震、阻尼材料。二甲基硅油的消震性能受温度影响小，多用于具有强烈机械震动及环境温度变化大的场合下，使用的仪表如：飞机、汽车的仪表中。用于防震、阻尼、稳定仪表读数，还可作为液体弹簧，且于飞机的着陆装置中。2、 作消泡剂：由于二甲基硅油表面张力小，且不溶于水，动植物油及高沸点矿物油中，化学稳定性好、又无毒，用作为消泡剂已广泛用于石油、化工、医疗、制药、食品加工、纺织、印染、造纸等行业中，只要加入10-100PPM的硅油就具有良好的消泡剂作用。3、 作脱模剂：由于二甲基硅油与橡胶、塑料、金属等的不粘性，又用做各种橡胶、塑料制品成型加工的脱模剂，及用于精密铸造中。用它做脱模剂不仅脱模方便，且使制品表面洁净、光滑、纹理清晰。4、 作绝缘、防尘、防霉涂层：在玻璃、陶瓷器表面浸涂一层而二甲基硅油，并在250-300进行热处理后，可形成一层半永久性的防水、防霉和绝缘性的薄膜。用之处理绝缘器件，可提高器件的绝缘性能：用之处理光学仪器，能防止镜片、棱镜发霉；用之处理药瓶，能延长药品的保存期，并不使制剂因粘壁而损失；用之处理电影胶片的表面，可起润滑作用，减少摩擦，延长影片寿命。5、 作润滑剂：二甲基硅油适于做橡胶，塑料轴承、齿轮的润滑剂。也可做为在高温下钢材对钢的滚动磨擦，或钢与其它金属摩擦时的润滑剂，但由于在常温下甲基硅油润滑性能并不特别好，一般情况下，并不推荐做为常温下金属间的润滑剂。6、 作添加剂：二甲基硅油可作许多材料的添加剂，如可作为油漆的增光剂，加少量硅油到油漆中，可使油漆不浮包、不起皱提高漆膜的光亮度，加少量硅油到油墨中，可提高印刷质量，加少量硅油到抛光油中（如汽车上光油），可增加光亮，保护漆膜，并有优良的防水效果。7、 在医疗卫生中的应用：；二甲基硅油对人体无生毒性，也不被体液分解，故在医疗卫生事业中，也被广泛应用。利用其消泡作用，制成了口服胃肠消胀片，及肺水肿消泡气雾剂等药用。在药膏中加入硅油，可提高药物对皮肤的渗透能力，提高药效。以硅油为基础油的某些膏药剂对烫伤、皮炎、褥疮等都有很好的疗效，利用硅油的抗凝血作用，可用其处理贮血器表面，延长血样贮存时间等。8、 其它方面：二甲基硅油在其它方面还有许多用途。如：利用其闪点高、无嗅、无色、透明且对人体无毒等特性，在钢铁、玻璃、陶瓷等工业和科研中，作为油浴或恒温器中的热载体。利用其抗切变性能好，可做液压油尤其是航空液压油。用其处理人造丝纺丝头，可消除静电，提高抽丝质量。在化妆品上加入硅油能提高对皮肤的滋润和保护作用等等。制线硅油本品为聚二甲基硅氧烷的改性液体，具有粘温系数变化小、表面张力小、高度润滑性、粘附性和高保留性等特点，适用于各种缝纫制线、各种特殊制线等的润滑处理，提高其抗撕裂性能，防止产生断线跳线，提高线的强度韧性，同时具有抗静电作用和增强线的高速平滑性，增加缝纫线的外观光泽。 本品易溶于苯、甲苯、二甲苯、乙醚和氯化烷烃；微溶于植物油和石蜡油、乙醇；不溶于水、丁醇和甘油。进口硅油、甘油主要成分： 分析纯 外观与性状： 无色粘稠液体, 无气味, 有暖甜味, 能吸潮。熔点()：18.18 沸点()： 290.9相对密度(水=1)： 1.26331(20)相对蒸气密度(空气=1)： 3.1 粘度（20)：1412mPa. (25):945mPa.s表面张力(20) :63.3 mN/m 饱和蒸气压(kPa)： 0.4(20) 闪点()： 177 引燃温度()： 370体积膨胀系数/K-1： 0.000615溶解性： 可混溶于乙醇，与水混溶，不溶于氯仿、醚、二硫化碳，苯，油类。 可溶解某些无机物。主要用途： 用于气相色谱固定液及有机合成, 也可用作溶剂、气量计及水压机减震剂、软化剂、防冻剂，抗生素发酵用营养剂、干燥剂等。用于制造硝化甘油，醋酸树脂，聚氨酯树脂，环氧树脂。大量用于化妆品工业，食品工业，水性印刷油墨，涂料工业。由于其无毒无味无公害，为二甘醇/乙二醇用于化妆品/食品工业的最佳代用品。健康危害： 食用对人体无毒。 对眼睛、皮肤没刺激作用。小鼠口服毒性LD50=31,500mg/kg.静脉给药LD50=7,560mg/kg. 燃爆危险： 本品可燃，具刺激性。 危险特性： 遇明火、高热可燃。羟基硅油质量指标(Specification)外观（Appearance）： 无色或微黄色油状物含量（Purity）： 各种粘度物化性质(Physical Properties)粘度（ 25 ）： 3001000CS环体含量 % ： 2030 羟基含量 % ： 0.20.6 储运(Storeage) 用塑料桶或马口铁桶包装，防止酸碱杂质混入，室温下储存一年，属非危险品。用途(Useage) 与交联剂，催化剂混合，在室温下可固化，是生产皮革滑爽剂的主要成分。也可用作皮革光亮剂 ，脱模剂等.氨基硅油氨基硅油是专门用於纺织品柔软整理剂的基本成份。它具有最佳的吸附性、相容性及易乳化性。使用混合器或均质机，氨基硅油容易被适当的表面活性剂乳化成稳定、透明的微乳液。它可以单独使用，也可以与其它有机硅或有机柔软剂组合成为特殊的柔软整理剂，适用於各种纺织品的柔软整理。优良的柔软、平滑、均匀的手感。增强织物的撕裂强度和抗皱性能。改善织物的弹性。耐水洗和耐乾洗。容易乳化，可制成稳定的微乳液。复配性极佳，与绝大多数有机柔软剂和其他纺织助剂相容。含氢硅油1. 外观：透明液体。2. 粘度：（ 25 mm2/s ）10503. 密度（25，g/cm3）：0.9951.0154. 折光率（25）：1.3901.4105. 含氢量（， m/m）：1.55 一等品：1.50 合格品在金属触媒作用下，可在适当温度下交联，在各种基材表面形成防水膜，广泛用作织物、灭火剂（干粉）、纸张、金属、皮革、木材、玻璃、水泥、陶瓷、大理石的防水剂、防粘剂或防蚀剂等。柔软剂一、主要技术指标：1、外观：透明液体2、比重：0.910.953、粘度：1005000cs4、折光率：1.4201.430二、性能及用途棉 、毛、丝、合成纤维及玻璃纤维经本品处理后，可带来以下优点：1、防水性优良，可保持织物本身的透气性，不易被肥皂及溶剂洗去。2、处理后的丝线无油腻感、手感柔软、光滑，有光泽并有耐候及抗脏性。3、增加纤维润滑性，易于加工、缝纫，在制线过程中可减少断线次数。三、包装贮运：1、本品用铁桶或塑料桶包装，避免阳光照射，防酸碱。2、贮存期12个月，过期后经检验合格仍可使用，按非危险.脱模剂脱模剂是一种用在两个彼此易于粘着的物体表面的一个界面涂层，它可使物体表面易于脱离、光滑及洁净。脱模剂用于玻璃纤维增强塑料、金属压铸、聚氨酯泡沫和弹性体、注塑热塑性塑料、真空发泡片材和挤压型材等各种模压操作中。在模压中，有时其他塑料填加剂如增塑剂等会渗出到界面上，这时就需要一个表面脱除剂来除掉它。理论上，脱模剂应当具有较大的抗拉强度，以使它在与模压树脂经常接触时不容易磨光。特别是在树脂中有磨砂矿物填料或玻璃纤维增强料时尤其如此。脱模剂应有耐化学性，以便在与不同树脂的化学成份（特别是苯乙烯和胺类）接触时不被溶解。脱模剂还应具有耐热及应力性能，不易分解或磨损；脱模剂应粘合到模具上而不转移到被加工的制件上，以便不妨碍喷漆或其他二次加工操作。隔离剂指橡胶加工中的一类操作型助剂。其主要作用是防止胶片或半成品表面的相互粘结，常用于生胶和胶料的塑炼、混炼、压片及成型等操作中。常用的隔离剂有硬脂酸皂、滑石粉、云母粉、碳酸钙,蜡乳液、改性硅油等。另外还可以用于复合材料生产加工过程中的隔离和防粘。印染助剂染色剂 染色是染色工艺的主体，不同纤维织物使用不同的杂色剂，并按照不同工艺进午，染料加工助剂有助溶剂、分散剂、显色剂和酞菁素助剂等。染色中使用的染料不直接染料，还原染料、活性染料、酞菁素染料和不溶性偶氮染料。 匀染剂 匀染剂有天然纤维匀染剂、合成纤维匀染剂和混纺织物匀染剂等，作为匀染剂的条件是能使染料缓慢被纤维吸附或可使深色部分染料向浅色部扩散，不降低染色坚牢程度。凡是具有缓染和移染作用的助剂均称为匀染剂。阴、阳例子乳液一、性质及用途：该产品是两头端基以羟基封头的聚二甲基硅氧烷的均匀状乳液。羟基系活性基因，极易在低温下凝聚，形成油弹性的薄膜。甲基系憎水基因。其与一定量的甲基含氧硅油乳液拼混使用，起到良好的防水效果。经整理后的织物，可达到良好的柔软效果。增加弹性，增加耐磨以及耐洗性，同时也增加了耐温性和防水性能。二、技术指标1、外观：白色均匀乳状液，并有兰色乳光2、PH值：6-73、油量：27-30%4、粒度：2微米5、分子量：6-9 9-12万6、稳定性：（1）离心稳定：10ml样品放入离心机3000转/分，30分钟，不漂油，不分层。（2）乳液用10倍之自来水稀释均匀，放置24小时，无油析现象。（3）热稳定性：1002经0.5小时烘焙，产品稳定。非离子乳液聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物;发泡灵;水溶性硅油;copolymer of silicone and polyaldoxyl ether聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物又称发泡灵、水溶性硅油，是先由氯硅烷进行水解生成聚硅氧烷，再与聚醚缩合而成。黄色或棕黄色油状粘稠透明液体。相对密度(2525)104108，酸值02mgKOHg。粘度(50)(155)10-4m2s。用作聚氨酯的发泡稳定剂。参考用量1。贮存于阴凉、通风的库房内，防潮、防火。环氧改性硅油的合成与应用【摘要】采用羟基硅油与-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，平衡共聚制备出粘度为2800 mPas，环氧值为022 mmolg的环氧改性硅油讨论了多种条件对反应的影响，并对其进行了乳化，制得了性能稳定的乳液，应用结果表明处理后的织物具有优良的弹性回复性能和手感。【关键词】缩合法；环氧；硅油；制备 有机硅柔软剂在纺织及印染工业中应用广泛，近年来用量成倍增长，其中以氨基硅乳液的用量最大，但经过其整理后的织物仅能获得滑、软等一般手感，要获得像高回弹性、糯性等不同风格的手感还要开发其他基团的改性硅油1-2。环氧改性硅油作为一类新型的有机硅功能高分子化合物，由于其本身的反应性及高吸附性等特性，已经被广泛地关注和使用，传统的制备方法包括：通过乳液聚合来制得阴离子或阳离子乳液；由低含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚在铂催化剂的存在下，进行加成反应制得产物2；采用二官能团的环氧基偶联剂与八甲基环四硅烷或线性体经过平衡缩合反应制得产物但方法l由于乳液的离子性使应用受到限制，已经很少使用；方法2制得的产物分子量较小从而使手感不理想；而方法3则可以容易制得高摩尔质量的环氧改性硅油同时其环氧基也可以较容易地进行调节。 本文选择第三种方法：采用羟基硅油与-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，在碱性催化剂存在下，进行平衡缩合反应，得到了一系列不同摩尔质量(粘度)及环氧值的环氧改性硅油。通过对其乳液的试用，可以获得高弹性、滑糯等不同风格手感。本法的优点在于原料易得产物的粘度及环氧值的可调性，产品成本低，利于大生产等。l 实验11 反应原理 (1) -缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷的制备：(2)缩合法制备环氧改性硅油 在整个缩合平衡过程中，自缩、异缩、重排同时反复地进行。12 试剂与仪器121 试剂 甲基二乙氧基氢硅烷，纯度t99，张家港市托普化工有限公司：烯丙基缩水甘油醚(AGE)，纯度99，分析纯：氯铂酸，分析纯；羟基硅油(线性体，w-62m)德国瓦克，工业级；氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、冰醋酸，分析纯。122仪器 红外光谱仪型号：BrukerEOUINOX55；气相色谱仪型号：GC-14B；烘箱：上海阳光实验仪器有限公司；粘度计：博力飞，LvDv-I型，美国。13 环氧基聚硅氧烷合成及测定131 合成过程(1)-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷的制备：在装有搅拌器和温度计的1000 mL三口烧瓶中加入273g烯丙基缩水甘油醚(AGE)，并加入2.8g氯铂酸催化剂，搅拌加热。当温度升至80左右时，用恒压滴液漏斗缓慢滴加317 g甲基二乙氧基氢硅烷，有放热现象，控制滴加速度，使反应温度保持在8090，当漏斗中剩约l3甲基二乙氧基氢硅烷时，反应温度开始下降，加热控温8090滴加，滴加完毕后反应3 h左右，然后停止加热。冷却取样分析：将反应液精馏提纯至96以上。 (2)环氧改性硅油的合成3-5：在装有搅拌器、温度计及氮气管的1000 mL的四口烧瓶中加入700g羟基硅油，40g -缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，氢氧化钾硅醇盐，升温到95105，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应05 h后，于(95100)及减压下脱除低沸物，得到无色透明粘稠液体。按此法合成出粘度为2800 mPas环氧值为0.22mmolg的环氧基改性硅油。132 粘度的测定 取制备好的硅油200g到一次性塑料杯中，将样品恒温至25，选择合适的转子，选取合适的转速，读取屏幕上的读数即为样品粘度。133 环氧值的测定6 在具磨口塞的锥形瓶中加入2 g样品，加入10mL盐酸-二恶烷(浓盐酸1.5mL,二恶烷100 mL混合液)，溶解后放置10 min，然后，加入中性乙醇2030mL。将过量的盐酸用酚酞作指示剂，用0.1mol/L的NaOH溶液滴定，环氧值即单位(g)环氧基聚硅氧烷所含环氧基的毫摩尔数(mmolg)。是影响环氧基聚硅氧烷的一个重要参数、在分子质量相同的情况下，环氧值值越高，其反应性越高。14 环氧改性硅油的乳化 在烧杯中先将乳化剂T05与AE09按一定比例混合，加入4倍量的环氧改性硅油，开动搅拌，边搅拌边加入去离子水，制成固含量为2050的乳液，最后用冰醋酸调节pH值到6左右，得到微带蓝光的乳白色乳液。表1 环氧改性硅油乳液主要技术指标项目20%乳液50%乳液外观乳白色液体乳白色液体固含量20%50%PH值6.5-7.06.5-7.0离子性非离子非离子溶解性与水任何比例相溶与水任何比例相溶稳定性不分层，不漂油不分层，不漂油15 性能测定151 离心稳定性 将固含量为20的硅油乳液置于离心试管中，于转速3000rmin下离心30 min，目测乳液不分层。152 柔软性 多人手触摸评定法。分l-5级，1级柔软性最差，5级柔软性最好。153 白度 利用ZBD型白度仪测定。16 应用7织物纯棉梭织布 工作液的配制：环氧基聚硅氧乳液与氨基硅乳(0.9 N，2000 mPas)按一定比例复配。 整理工艺 浸轧工作液(轧余率75)烘干(11090s)焙烘(18060s)2 结果与讨论21 结构分析211 环氧中间体的气相色谱分析 由图l所示的-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷的气相色谱图可以看出。主峰出现在9.1571，纯度为97.25%。图l -缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷的气相色谱图212 环氧改性硅油的红外光谱分析7由图2所示的环氧改性硅油的红外光谱图可以看出，环氧改性硅油中Si-O-Si结构对应的特征吸收峰为1093.67 /cm,1261.49/cm和799.52/cm,均为Si-CH3结构的特征吸收峰,1020.38/cm和865.10/cm均为Si-0H结构的特征吸收峰,3048.59/cm,为环氧基C-H的伸缩震动峰,1412.90/cm是饱和C-H键的弯曲震动吸收峰,2962.76/cm,是-CH3的特征吸收峰。红外光谱图表明，本实验条件下制备出的环氧改性硅油是成功的。图2 环氧改性硅油的红外光谱图22 合成反应221 催化剂的选择及用量 由于环氧基为较活泼的反应性基团，在酸、碱性水溶液中均易被开环破坏。同时反应温度超过110，环氧基团极易开环。而四甲基氢氧化铵硅醇盐完成催化反应后需要到150 才能分解。所以，本反应的催化剂选择氢氧化钾硅醇盐，因为其在硅氧烷弱极性体系中浓度很小，碱性较弱，在温度大于95时即可以催化两者进行缩合反应。同时当催化剂的用量高于0.025时，生成物外观呈现黄色、环氧值实测值远低于理论值，说明此时碱性较强，环氧基团已经被开环破坏，所以本实验的催化剂用量选择应低于0.025。222 反应温度 环氧改性硅油的催化剂可用四甲基氢氧化铵、碱金属氢氧化物。其中四甲基氢氧化铵的硅醇盐催化反应温度较低，在80时即可以催化两者进行缩合反应，但其后处理需要到150分解除去，所以排除不使用。碱金属氢氧化物的催化活性较高，理论上温度达到95就可以进行催化缩合反应，处理温度一般也不超过110，以在此温度下环氧基团不会被破坏，以本反应温度应选择95105。223 反应时间 反应时问对转化率的影响由图3表示。表3环氧基硅乳与氨基硅乳的应用性能 从表3可知，经过未添加环氧改性硅油乳液整理剂处理后的织物，手感最为柔软，但白度与弹性也最差；而经过添加环氧改性硅油乳液整理剂处理后的织物，白度与弹性有了很大的提高，手感也较理想；通过调节环氧改性硅油乳液与氨基硅油乳液的比例，可以使处理的织物获得理想的手感与良好的服用性能。3 结论 以羟基硅油、-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、氢氧化钾硅醇盐，于95-105反应34 h，反应完毕后加入中和剂，反应O.5 h后，于(95100)及减压下脱除低沸物，得到无色透明粘稠液体。按此法合成出粘度为2800 mPas环氧值为0.22mmol/g的环氧基改性硅油。并对此硅油进行了乳化，对其乳液进行了简单的复配使用。结果表明通过在普通氨基硅乳液中加入环氧基硅乳，可以改善织物的泛黄性能，同时可以获得高回弹性、滑糯性等特殊手感。硅油在纺织上的用途有 织布用的平滑剂 染纱后的平滑剂 染色用的浴中柔软剂 染色用的消泡剂 成品定型平滑剂 成品定型防水剂乳化原理 硅油是一种长縺的硅聚合物,本身不溶于水,而上述必须在有水的环境下使用,为了它可以溶于水,必须有中间的媒界物,它可接合于硅油(Silicon)另一端可与水接合,如此才能溶于水乳化的问题点 硅油(Silicon)的种类繁多,同时因为不同目的,使用硅油的化学结构就不同,主要性质决定于 硅油聚合物链的长度, 硅的侧链上的结合基数量及型式因此基于上述两项,不同硅油有不同的乳化系数,不同乳化系数就有形形色色不同乳化剂的化学物质。因此要找寻很恰当的化合物当乳化剂并不是容易之事1).如果硅油的品质(质量)控制不佳,那么乳化剂就很难掌握正确量,甚至正确的乳化剂 2).乳化剂本身品质(质量)控制也极其重要。单纯就乳化不佳的影响而言,就是硅油从水中分离,最终像油一样的浮于水面现象,A.染色用的硅油而言 本来乳化很好,经过高温破坏乳化剂,以致硅油失去乳化媒界质,而硅油从水中分离出来。 染色用的消泡剂,及防止折痕浴中柔软剂就必须另外注意事项。乳化剂能够乳化未必能够耐温,尤其是涤纶在120-140的状态下,选用不佳乳化剂,硅油分离,会同鼻涕般的粘在缸壁上,它会吸附染料,普通的化学药品很难去除,时