基于單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的聚硅氧烷側(cè)鏈氟烷化及性能研究.pdf

1、本文利用單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)（Single Electron Transfer）將聚硅氧烷側(cè)基上不同形式的碳碳雙鍵（C=C）氟烷基化，結(jié)合還原反應(yīng)、消除反應(yīng)等合成了系列含不同橋基的側(cè)鏈氟烷基聚硅氧烷。采用勻膠機(jī)旋涂成膜法制備了含氟聚硅氧烷薄膜，通過(guò) X射線光電子能譜（XPS）和表面接觸角測(cè)試了含氟烷基聚硅氧烷薄膜的表面張力和化學(xué)組成，利用原子力顯微鏡（AFM）觀察了薄膜的表面形貌。系統(tǒng)研究了不同橋基的側(cè)鏈氟烷基聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系。

2、　　首先，以乙烯基甲基二氯硅烷和甲基三氯硅烷為主要原料，經(jīng)水解縮合法制得乙烯基聚硅氧烷，利用連二亞硫酸鈉成功引發(fā)了全氟碘烷與乙烯基聚硅氧烷的單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，合成得到了碘代氟烷基聚硅氧烷，氟烷基化反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高；碘代氟烷基聚硅氧烷再經(jīng)還原反應(yīng)和消除反應(yīng)可制得碳碳橋基的含氟烷基聚硅氧烷。產(chǎn)物旋涂成膜后，測(cè)定了薄膜的表面化學(xué)元素組成和表面張力，并觀察了薄膜的表面形貌。結(jié)果表明，當(dāng)平均氟含量相同時(shí)，橋基為亞乙基時(shí)有利于提高含氟聚硅氧烷薄膜

3、的表面氟元素含量，且高溫焙烘時(shí)亞乙基橋基更易誘導(dǎo)氟烷基側(cè)鏈定向，得到的薄膜表面能更低，拒水效果更好。
　　其次，以甲基三氯硅烷和環(huán)戊二烯基鈉為主要原料，經(jīng)取代、水解縮合反應(yīng)制得環(huán)戊二烯基聚硅氧烷。將產(chǎn)物環(huán)氧化制得環(huán)氧改性硅油，并與氨基硅油復(fù)配應(yīng)用于織物整理。結(jié)果表明，含環(huán)戊基的環(huán)氧改性硅油與氨基硅油復(fù)配整理織物彈性和柔軟性好，復(fù)配應(yīng)用可以有效抑制氨基硅油的黃變性，耐洗性改善。利用全氟碘烷與側(cè)基環(huán)戊二烯基結(jié)構(gòu)中的C=C發(fā)生單電子轉(zhuǎn)移

4、反應(yīng)成功實(shí)現(xiàn)了環(huán)戊二烯基聚硅氧烷的側(cè)基氟烷基化，并經(jīng)還原制得環(huán)戊烯基為橋基的含氟烷基聚硅氧烷。研究了環(huán)戊二烯基聚硅氧烷氟烷基化前后的表面性能變化，得出環(huán)戊二烯基聚硅氧烷的表面能為2.57×10-2N/m，氟烷基化后表面能降低為2.14×10-2N/m。發(fā)現(xiàn)環(huán)戊二烯基聚硅氧烷氟烷基化后膜表面形成均勻“凸起”，表面粗糙度增加了34％。
　　最后，將八乙烯基籠型倍半硅氧烷接入聚硅氧烷側(cè)鏈，制得乙烯基籠型倍半硅氧烷改性聚硅氧烷，將籠型側(cè)基