硅溶膠表面改性及MQ樹脂合成.pdf

1、納米SiO2和MQ樹脂都是以硅為主要元素的重要填料，前者是納米級無機硅氧化物，后者則是一種結構特殊的有機硅樹脂，廣泛用于高分子材料尤其是液體硅橡膠的增強改性。兩種填料的結構性質與其在液體硅橡膠組分中的分散性和相容性密切相關，進而影響硅橡膠的性能。本文對納米SiO2水溶液（硅溶膠）進行表面改性，并且用正硅酸乙酯水解法合成了三種MQ樹脂，考察了表面改性和合成工藝對納米SiO2以及MQ樹脂結構性能的影響，為其在有機硅材料中的應用提供依據(jù)。

2、r>　　 論文第一部分開展了親水性硅溶膠的表面改性研究，首先用共沸蒸餾的方法將納米SiO2由水相轉移到異丙醇相中，進一步選擇幾種市售的硅氧烷偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷，以及自制的兩種含有硅氧烷親油性基團的偶聯(lián)劑，對異丙醇分散介質中的納米SiO2進行表面改性。這兩種自制的偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基含氫硅烷(A)和乙烯基三乙氧基七甲基三硅氧烷(B)是通過乙烯基三乙氧基硅烷分別與含氫硅油和七甲基三硅氧烷發(fā)生硅氫加

3、成反應制備的，通過紅外光譜分析表明了兩種偶聯(lián)劑產(chǎn)物在2100cm-1處的Si-H鍵已明顯縮??；氣相色譜分析表明偶聯(lián)劑B的含量達到90％。實驗考查了異丙醇分散介質中納米SiO2經(jīng)偶聯(lián)劑表面改性后，表面羥基數(shù)量的變化。結果表明，納米SiO2表面羥基數(shù)隨偶聯(lián)劑用量的增大而減小。實驗同時考查了經(jīng)偶聯(lián)劑改性的納米SiO2在含氫硅油中的分散特性，發(fā)現(xiàn)利用自制的偶聯(lián)劑B改性的納米SiO2在含氫硅油中的粒徑較小，為90nm左右，表明偶聯(lián)劑中引入與硅油相

4、近的基團，有利于改善納米SiO2粒子表面與硅油的相容性，減少團聚作用。
　　 論文第二部分首先以正硅酸乙酯為原料，分別與含氫雙封頭、乙烯基雙封頭和苯基三乙氧基硅烷水解反應制備了三種MQ樹脂，含氫MQ樹脂，乙烯基MQ樹脂，苯基MQ樹脂，利用紅外光譜和硅譜核磁等方法對產(chǎn)物結構進行了表征，通過凝膠滲透色譜(GPC)考察了反應條件對產(chǎn)物結構的影響。GPC分析表明，三種MQ樹脂分子量分布是不均勻的，分子量呈現(xiàn)多重分布，其中存在一定含量的分

5、子量約為280左右的正硅酸乙酯與封端劑反應的低聚體。采用含氫雙封頭做封端劑時，低聚物含量最多。采用三官能團苯基三乙氧基硅烷作為封端劑時，低聚物含量最小。三種MQ樹脂隨反應條件尤其是M/Q值的增加，樹脂分子量隨之減小。此外，原料添加順序對MQ樹脂分子量有重要影響。先添加封端劑再添加正硅酸乙酯，產(chǎn)物分子量約在2000以下，產(chǎn)物為粘稠狀液體。先添加正硅酸乙酯再添加封端劑，產(chǎn)物分子量在5000以上，產(chǎn)物為粉末狀固體。目前MQ樹脂的分子量分布存在