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氨基硅油的制成?

来源于上海凯茵化工

更新于 2026.08.20

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制备方法按反应类型其制备方法主要分为3类:即D4与氨基硅单体等的聚合反应、含氢硅油与烯胺等的硅氢化反应以及环氧硅油与胺等的开环反应。

聚和反应聚合反应又分为本体与乳液聚合两类。

本体聚合--制备氨基硅油最常用的一种反应,其原料为D4、氨基硅单体和六甲基二硅氧烷,碱性物质如KOH、NaOH、NaOR、Me4NOH等作催化剂。制备过程中令其它条件固定而改变氨基硅单体的结构,则可制得不同结构与性能的氨基硅油;若改变氨基硅单体与D4等的相对摩尔比,则可得结构相同而氨值不同的硅油。

X=NH2,NHR,NR2,NR3,NHC2H4NH2等。

本体聚和过程中,通N2保护可减少聚硅氧烷分子中氨/胺基被氧化的程度,得到的硅油色泽浅淡、质量好;加非质子极性溶剂如二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺,则催化剂活性提高,聚合温度可适当降低〔4〕;以氢氧化钾作催化剂,添加18-冠醚-6作相转移催化剂可制得相对分子质量分布范围窄、可过滤性的氨基硅油〔5〕;而以D3作原料、双烯丙基氨基锂作催化剂则可制得氨丙基处于链末端的硅油〔6〕;另外用小分子羟基硅油与氨基硅烷平衡化也能制得氨基硅油,这方面德国Wacker公司〔7〕曾做过许多研究工作。

乳液聚合〔4,8〕是本体聚合的变通和发展,具有简单、直接、一步到位之特点。其原料与本体聚合基本相同,但介质为水。乳液聚合反应实施时,须先用表面活性剂将原料分散制成预聚体,然后在80~90℃条件下碱催化开环聚合数小时,反应结束时加醋酸中和。该法另一特点是反应条件平稳,制得的聚硅氧烷的相对分子质量大,不足之处是硅乳总有少量漂油。

含氢硅油与烯胺等的硅氢化反应〔9〕含氢硅油在六氯合铂酸作用下和烯胺的加成反应,或与丙烯腈先加成再氢化还原都能制得氨基硅油:

环氧硅油与胺、醇胺的加成反应〔10〕环氧硅油比较活泼,容易和胺、醇胺发生开环加成反应,所以利用这类反应也可制得某些氨基硅油:

式中R=H,alkyl;R′=H,alkyl,C2H4OH等。

除上述几种方法外,还可利用氯丙基硅油的氨解反应等来制备氨基硅油〔11〕,但该法工业上较少使用,所以不再详述。  乳化

乳化操作:氨基硅油按比例加入非离子表面活性剂等混合均匀,滴加水先形成粘稠的油包水硅乳,再搅拌使之转相为稳定的水包油硅乳,然后水稀释至一定浓度即可。其乳化方式有机械搅拌、匀质器乳化、胶体磨乳化等多种,但以机械乳化最常用。

乳化剂:主要为非离子表面活性剂,如Span、Tween、OP(壬基酚聚氧乙烯醚)、TX(辛基酚聚氧乙烯醚)、平平加AEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)、甘油单硬脂酸酯、脂肪酸聚氧乙烯醚酯等〔12~13〕。两性表面活性剂如C12~C15的烷基二甲基氧化叔胺或羧基型、磺酸型两性咪唑啉以及阴离子表面活性剂如十二烷基苯磺酸钠、醇醚磷酯钠盐等也可将氨基硅油乳化〔14〕。另外在乳化剂的研究方面,DowCorning公司〔15〕开发的一种低聚硅酸酯型表面活性剂据称既有乳化作用,又可与氨基硅油或纤维反应,所以整理过程能增加氨烃基聚硅氧烷的柔软性与耐洗性。

在氨基硅油乳化方面值得一提的是微乳化技术。该技术1943年由Schulman和Hoar提出〔16〕,其后曾被用于石油开采,1988年DowCorning公司〔2〕首次将它用于硅油乳化并成功制得了稳定、透明状的硅微乳,对氨基硅的应用、研究与发展起到了积极有益的推动作用。硅微乳是粒径≤0.1μm的有机硅微乳状液的简称,外观呈透明至半透明状,其制备受下列因素影响:氨基硅油的结构;氨值;乳化剂的HLB值及用量等。一般氨值越高,侧链氨烃基越长或亲水性越强的硅油越容易被乳化成微乳,另外足量的乳化剂及其体系的HLB值≥13也是必要的〔4〕。

硅微乳中加入增溶剂如1-戊醇、乙二醇单丁醚、甘油酯或两性氨基酸(如谷氨酸),可增加其透明性与抗剪切稳定性。复配型表面活性剂对氨基硅油的乳化效果好于单一组分表面活性剂。

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