二氫月桂烯醇型硅烷偶聯(lián)劑及表面活性劑的合成.pdf

1、有機硅材料的蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為航空、高新技術(shù)、國防軍工和國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域不可缺少的關(guān)鍵材料并被列為國家重點鼓勵發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一。目前，有機硅下游高附加值產(chǎn)品的開發(fā)是有機硅行業(yè)發(fā)展的重點之一。在有機硅產(chǎn)品開發(fā)中，使用了大量的石油化工產(chǎn)品，不利于能源的可持續(xù)發(fā)展。利用可再生的生物資源合成化學(xué)品是“綠色”化學(xué)工業(yè)發(fā)展的有效途徑。
　　 二氫月桂烯醇（2，6-二甲基-7-辛烯-2-醇）是一種大宗香料品種，它主要利用國內(nèi)豐富的松脂、松節(jié)油等可再

2、生資源提煉出的α-蒎烯和β-蒎烯經(jīng)加氫、裂解及水合反應(yīng)制得。本文從二氫月桂烯醇出發(fā)合成了含端羥基的長鏈硅烷偶聯(lián)劑和聚醚改性三硅氧烷表面活性劑。
　　 本文第一部分研究了Pt金屬絡(luò)合物(Pt-PMVS)催化二氫月桂烯醇與烷氧基硅烷的硅氫加成反應(yīng)。此反應(yīng)體系中除硅氫加成反應(yīng)外還伴隨有酯交換反應(yīng)和脫氫反應(yīng)等副反應(yīng)。實驗考察了溶劑、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度以及Pt含量等因素對生成目標(biāo)產(chǎn)物及副產(chǎn)物的影響，發(fā)現(xiàn)二氫月桂烯醇與三乙氧基硅的硅氫加成反

3、應(yīng)可以通過控制反應(yīng)條件抑制副反應(yīng)，并得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過98％的[2，6-二甲基-8-(三乙氧基硅基)-2-辛醇]DHMS，總收率為69.7%。二氫月桂烯醇與三甲氧基硅烷硅氫加成時副反應(yīng)很活潑，研究發(fā)現(xiàn)，很難獲得較高純度的目標(biāo)產(chǎn)物2，6-二甲基-8-（三甲氧基硅基）-2-辛醇DHMMS。在Pt-PMVS催下，較短碳鏈的2-甲基-3-丁烯-2醇與三乙氧基硅烷之間主要為酯交換反應(yīng)，其中酯交換產(chǎn)物(c2)的選擇性高達(dá)95%左右。二氫月桂烯醇經(jīng)三甲

4、基氯硅烷保護(hù)后，與三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷硅的氫加成反應(yīng)中均沒有酯交換反應(yīng)。
　　 實驗利用自制偶聯(lián)劑DHMS與鈦酸酯配成的復(fù)配偶聯(lián)劑改性微硅粉，共混制備微硅粉/PP/PE，發(fā)現(xiàn)在微硅粉填充量為20%的情況下，經(jīng)改性的微硅粉/PP/PE共混材料的彈性模量及彎曲強度分別為1697N/mm2和29.3Mpa，與未經(jīng)改性的微硅粉/PP/PE共混材料相比，彈性模量提高了50%，彎曲強度提高將近1倍；與其它長鏈硅烷偶聯(lián)劑相比，DHMS能

5、更大幅度提高微硅粉/PP/PE共混材料的力學(xué)性能。
　　 第二部分，將二氫月桂烯醇與環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合得到二氫月桂烯醇聚醚改性產(chǎn)物，再與1，1，1，3，5，5，5-七甲基三硅氧烷經(jīng)硅氫加成反應(yīng)合成五種二氫月桂烯型表面活性劑。并與市售三硅氧烷表面活性劑BD-3077對比，研究了它們的表面性能及酸堿穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，只接有6個和12個EO鏈段的二氫月桂烯醇型表面活性劑能使水的表面張力降至最低（分別為22.49mN/m和22.

6、77mN/m），略高于BD-3077（21.04mN/m），而引入3個PO鏈段的二氫月桂烯醇型表面活性劑溶液的表面張力均有不同程度的上升。二氫月桂烯醇型表面活性劑溶液在玻璃和PE薄膜表面的鋪展力能均欠佳。
　　 最后對比研究了二氫月桂烯醇型表面活性劑及BD-3077的酸堿穩(wěn)定性。實驗表明，二氫月桂烯醇型三硅氧烷表面活性劑具有更好的酸堿穩(wěn)定性，其中PH=4的五種二氫月桂烯醇型表面活性劑的溶液在溫度為30±1℃的環(huán)境中放置17d后，