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双端丙烯酰基聚醚硅油的制备及其改性聚丙烯酸酯性能

来源:印染在线 发布时间:2012年01月02日

由图3可知,当甲苯用量较小时,随着甲苯用量的增加,反应酯化率明显增大;当甲苯用量为反应物总质量的70%时,反应酯化率达到最大;再增加甲苯用量,反应酯化率反而稍有下降。这是因为溶剂甲苯的加入,降低了反应物的粘度,改善了反应物之间的流动性,增加了反应性基团——羟基和羧基接触的几率;另外,甲苯还能够与反应生成的水发生共沸,使反应产生的水随甲苯迅速脱离反应体系,进而使反应不断向生成酯化产物的方向移动。但当甲苯用量超过70%后,通过甲苯与水共沸已完全能清除反应体系中的游离水,此时再加大甲苯用量,会致使反应物浓度下降而导致反应酯化率的降低。因此综合考虑,确定甲苯溶剂用量为反应物总质量的70%为宜。

2.4阻聚剂用量对产物外观和粘度的影响

实验选用对苯二酚做为阻聚剂,研究发现,当阻聚剂用量过小时,产物粘度较大;阻聚剂用量过大时,产物颜色较深,这是因为对苯二酚用量过多,过量的对苯二酚在反应过程中氧化,导致产物颜色变深;对苯二酚用量过少,反应体系中含有双键反应物丙烯酸和含二元的双键目标产物,在较高温度下容易发生丙烯酸自聚及与本反应目标产物间的交联反应,导致反应体系粘度变大。实验通过研究发现,当阻聚剂用量为丙烯酸质量的0.75%时,产物纯净,颜色较浅,粘度正常。

2.5合成产物的结构分析

分别利用红外光谱和1H-NMR对产物的结构进行了表征,聚醚硅油丙烯酸酯化的红外175谱图如图4所示。

 

由图4可知,聚醚硅油酯化前的红外谱图中,1061.6cm-1、1028.3cm-1180为聚醚硅油Si-O-Si的特征峰,1260cm-1、804.3cm-1为聚醚硅油Si-CH3的特征峰,3465.3cm-1为聚醚硅油—OH的特征峰。与酯化前聚醚硅油的红外谱图对比,酯化后聚醚硅油的红外谱图中,归属为聚醚硅油Si-O-Si的特征峰1061.6cm-1、1028.3cm-1均存在。但归属为聚醚硅油的—OH的特征峰3465.3cm-1在酯化后已经消失,并在1732.2cm-1出现了—C=O的特征峰以及在1190.1cm-1出现了—C-O-C的特征峰,表明酯化产物中有酯键生成。酯化产物在1600-1650cm-1未出现双键特征峰,原因可能是双键所占整个硅油的比例太低,吸收峰太弱不明显所致。产物的红外谱图分析表明丙烯酸通过酯键接枝到聚醚硅油。

 

聚醚硅油酯化产物主要质子的核磁谱图结果如图5所示,其中分子链中各个质子振动峰对应的具体化学位移(δ)如下:k(0.08),Si-CH3;j(1.2),Si-CH2;i(1.71),Si-CH2CH*2CH2O;h(3.37),Si-CH2CH2CH*2O;f(3.54),-(CH2CH2O)-;e(3.65),CH*2CH2OOCCH=CH2;d(4.32),CH*2OOCCH=CH2;c(6.05),CH*=CH2;a(5.80)、b(6.43),CH=CH*2;7.25为CDCl3溶剂峰。这些峰说明合成产物分子中不仅含有骨架聚硅氧烷链段,还含有酯基、聚醚、乙烯基等基团,并且产物的结构基本与设计式结构一致。

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