低含氢硅油的合成方法

1、低含氢硅油的合成方法合成低PHMS（即低含氧辞油）的方怯有很勒，大名数反应过程不易控制.对实騎室操作人址的苛业性和仪器的耍求菲常裔*不込用丁七通实验室*但圧譎PHMS训聚订的反应条件温和.制备工艺简单.故本实验接枝反应所需的低PHMS采用调聚法制备-24试剂与仪器4L2-1试制袁Tab2-1Listofchemicalnuterials朋料名称规捲厂衆祐称高PHMSTP山东大易化匸有限公司6TPMMAR武汉合中牛一化有限公司NnflCOjAR史沖化学试削厂浓H：S04AR天沖优学试刑厂ccitAR天漳市百世化工有I#益側氐AR菜州腾飞比T：有限公司ILVAR天池市白世化工育附公4KIAR开封f

2、匕学试剂总厂N也5丄0>3AR夭律市豊峰优学试列厂谑粉AR天津市天力优学试剂有限公司義2-2RSATab2-2Listofequipments仪器规瞎生产厂衆红外光谱便VETOR-22赵徳国布鲁克公司电产天平BS-224-S樓国SarturiiM集团电动搅拌机HC45-2型杭州电帆usr双层扶皮电炉WNtZK.TJ上海小立五金电器厂旋转蒸发仪R201L型上阳申主科技冇限公司温度指示揑制仪WMZK-Ol上海医用伎农厂惦环水M用直它软fiBH-3型郑州秋甫位器厂龌转鮎瞠计NDJ-79上曲口占地隨仪器育限梵4按照化学反应式2-1计算制备低PHMS三种原料一高PHMS、6和封端剂MM的加入量准确

3、称取并加入250mL三II烧瓶中，按照下图21将电动搅拌器.温度计和回流冷凝管与三门烧瓶组装后开始加热，当温度达到40°C后以细流状滴加3%（占体系质杲分数）的浓H2SO4.维持反应温度在40-45C范用内混合反应5h.将反应后得到的粗产品倒入分液漏讣挣置分液.取上层液体少量赛次加入NnHCOs粉末，并不断搅样充分反应1h,得到pH值约为67的低PHMS后，抽滤，减斥蒸惴脱去低沸物，即得到所需低PHMS。(2-1)(2-1)图2-1HK0Fig21Thefigofequipment2.3分析测试红外光谱将反应制得产物均匀涂于KBr盐片，通过傅立叶红外光谱仪农征自制PHMS。低PHMS

4、中活性氢质fit分数的测定由于实验条件的限制，本实验不采用红外或核磁犬振迫踪法答物理方法测定低PHMS中活性氢质量分数.结合实验条件,本实验采用化学滴定法即漠化滴定法来检测含氢硅油的含氢量。准确称取0.1000g（Wj确至0.0001g）产物至250mL碘量瓶中,加入15mLCCk充分振荡使其完全溶解.然后加入0.2mol/L的BaHAc溶液5mL摇匀后于暗处室温反应40min,反应完毕后，再加入25mL质量分数10%的K】溶液，用少量去离子水冲洗瓶I丨后，滴加2mL质帛分数2%的淀粉溶液作指示剂，用（）.05mol/LNa2S2O3标准溶液进行滴定，将体系由蓝变无色透明记作滴定终点，并做空白

5、试验。(2-2)式中：CNa:S2O5液的浓度，mol/L；V|空口实验消耗的Na2S2O3i?液的体积，mL；V2产物硅油样品消耗的N3点2（）3溶液的体枳，mL；G产物硅油质量，go2.4结果与讨论低PHMS的制备通过分子设计，作者介成了Mn=12000,含氢量不同的低含氢硅油，并将产物低PHMS的设计值和实验值进行对比作表2-3：表23含氢量质量分數不同的PIIMS合成结果Tab2-3SynthesisoftheresultsoftheactivehydrogencontentofPIIMS设计值实验值分式-数均分子量活性氢质量分数/%数均分子楚活性氢质量分数/%MDgDJM120000

6、.10149960.082MDWmM120000.12154970.1()5mdI46d-I7m12(X)00.14163520.129MDmuDhM120000.16170210.151MD|42D-22M12(X)00.18173280.176MDgDtM120000.20204800.193CHj-注：M代表-SiO1CH;,D代表fE-(SiO)CH>,D代表皆(SiOi1H从表23中可以看出,得到这组分子量12000,含氢量不同的低含氢硅油与设计值有一定的偏差：町能的原因是：（1）在实骏过程中存在副反应，导致含氢杲僞低；（2）在后处理的步骤中，中和催化剂浓H2SO4时，处理方法

7、不当，或是操作失误，都会消耗部分活性氢：（3）封端剂MM容易挥发，实验过程中有MM逸出，导致实际操作中参与反应的肘端剂MM轼损失，致使硅油的分子链段过长，分子晟偏大。从上述实验结果与分析昔出，在今后的实验过程中还要适当调整原料比.对柑同分子最不同含氢帛的聚硅氧烷而言，含氢最卜降何利于减小SAH键的分布密度.空何位阻效应越弱，冇利于接枝反应顺利进行；但是，倉氢量过低，实验得到的聚硅氧烷含氢量及相对分了质量号设计值差距增人，聚硅氧疣性质占主导地位。综介考虑，后续的硅氢加成反应选用含氢帚08%的PHMS为原料.后处理方法的选择用训聚法制备低PHMS反应完成后，需要谨慎处理催化剂浓H2SO4.通常选用

8、碱性物质（即Na2CO5或NaHCO3）中和法或水洗法。从能源节约的角度考虑，在原有方法基础上，先将调聚得到的粗产物静雹,用分液漏斗分去下层浓H?SCh，再用以上三种方法分别除去残余浓H2SO4o表2-4不问后处理方法表Tab24Differeniireaunenisofhydrogensibcone理方法考察因素NallCO3中和法NazCOj中和法水洗法红外出嘘亟合出峰堕合出好重合粘度/n】Pas330340350后处理时间/h1.51.534备注絨性弱局部贼性导致SHI交联消耗水量大收率低波数/cm，1图22不同后方法处理的低PHMS的红外话国Fig2-2ATRspectraofdiff

9、erenttreatmentsonlowPHMS如表24所示，对比分析实验过程得到如卜结论：从外观物件角度分析，处理方法的差异对硅油外观没冇影响，三者粘度相近：从IR对比谱图22角度分析，三音出邯没有明显差异;从操作时间和操作难易度角度分析,两种中和法操作简便,耗时约1.5h左右，而水洗需反复洗涤、静置，耗时34小时，是前为者的2倍参。从节能减排角度综合考农：水洗法除浓H2SO4消耗水量人，对产品损耗人、收率不高，故排除：碱性物质中和法需要特别注总中和过程中対混合物的允分搅拌，加料方式以少炭藝次为原则.避免产生搅拌不充分导致局部碱性过强，消耗SiH的问题.由于NazCCh的碱性强于NaHC6,

10、中和过榨中要更加注总。故选择少晟赛次添加NaHCO?法。2.5产物1R光谱农征波数/cm"图2-3调聚前后的红外诸图对比Fig23Compared1Rspectraofbeforeandaftertefomerization红外谱图对比图23展示了低含氢硅油调聚前、后变化，图中2974c川、2910cm1(uCH.s,-CH3)；2152cin,(usi.H，s)单蜂调聚前后差别明显：1402c】J(ughs-CH?)：1260cnf'Cuc.n.s.S1-CH3)；1010cm'Cuso-si.s)»通过以hIR谱图中特征官能团的分析及实验现象推断得到低PHMS.通过上述低PHMS的介成吋结果讨论，得11如下结论：()制备低PHMS：高PHMS调聚法对设备的要求较低，且制备工艺简单.反应条件温和.故采用该法制备低PHMS.反应的依化剂选择浓H2SO4a然后对比制备的Mn=12000.不同含氢帚的低PHMS的分子最和含氢最的设计值与实验值，结果表明，两者柑差不人，但仍需要在设计值基础上，根据经验适当