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例子:在容量2 m3的不锈钢反应釜中,加入D4(或DMC)1500 kg,搅拌升温,当物料温度升到140℃时,加入300 g质量分数为10%的KOH水溶液(即催化剂用量为物料的1/50000)。然后以10~20 L/min的流速使氮气从物料表面通过,经回流冷凝器出口逸出,物料温度控制在135~145℃,进行聚合反应。20~30 min后,反应物开始变黏,从反应釜上的在线黏度计可观察到反应物的黏度变化情况,并可通过调节通入氮气的速度控制聚合物黏度增长速度。经1.5~2.0 h的反应,反应物的运动黏度达到50000 mm2/s以上,停止通入氮气,并开始向反应物中加水进行降解反应。经150~180 min匀速加入水4.95 kg,该过程中反应物温度控制在130~150℃,反应物运动黏度逐渐下降至3500~4500 mm2/s。加水结束后,立即停止加热,并降温至100℃以下。向反应物中加入磷酸的质量分数为12.5%的有机硅磷酸酯160 g与DMC 340 g的混合液,继续搅拌进行中和催化剂反应。然后将中和后的反应产物用薄膜蒸发器,在30 mmHg减压和180~200℃条件下,提馏没有聚合的DMC。得黏度(25℃)9.0~11.0 Pa·s的羟基硅油约1307 kg,收率85~88%。回收DMC约146~171 kg,经脱水、脱色处理后,可以加入下次聚合用的DMC中,总收率95~98%。产品无色透明,挥发分(150℃,3 h)2%以下。 [11]
将计量二甲基二氯硅烷滴加到含量为24%的氨水中,搅拌水解,使生成的油相迅速脱离反应体系。分离出油相,用无水氯化钙干燥,再经活性炭脱色,气提法脱氨,得无色透明的液体,即小分子羟基硅油。 [13]其中大约含有50~80%线状物和20~50%环状物混合物。
高分子量羟基硅油主要用于室温硫化硅橡胶的基础胶料,制成的各种硅橡胶制品耐高低温、耐氧化性,并具有优良的电绝缘性等。广泛用于电子、电器、科技领域和其他工业部门。
低分子量二甲基羟基硅油有良好的抗结构化效果,可用作硅橡胶结构控制剂(浸润剂)。 [20]结构控制剂主要为了改善硅橡胶粒子和填料之间的亲和性,这一性质能直接影响混炼硅橡胶硫化前存放过程中的塑性降低。比如在混炼硅橡胶时,添加羟基硅油可以与白碳黑上的Si-OH基反应使之疏水化,有助于白炭黑在生胶中均匀分散及防止混炼硅橡胶结构化,减少返炼时间、凝胶生成量、胶料粘度转矩、硫化后胶的硬度、变形性等。不过拉伸强度等在处理过程中有一个大值,因此处理程度与强度之间有一个适宜的范围。
羟基硅油与两性咪唑啉表面活性剂(AMZ)和十八醇一起反应,然后用表面活性调整为均匀透明的油液,后用温水配制成的乳液可作为一种柔软剂使用,可用于纸张 [23]以及皮革 [24]。
羟基硅油可用于研制吸油材料,用于处理各种溢油事故,这种材料在水面液态油类的回收上效果良好。例如传统的使用稻草或者纸渣等纤维素基吸油时,效果并不理想,但如果将原料进行纤维疏解、水洗至中性、烘干后用硅油进行疏水处理,后加工成纤维增大接触面积,这样制成的吸油垫后,可以大大降低其吸水能力,同时大大提高其吸油能力。 [26]
辐射交联热缩材料经过混炼-成型-辐照-扩张方能成为热缩产品,对材料的性能要求比较苛刻。护外热缩管料中加入硅橡胶后,由于相容性差,材料的力学性能也差,所以在成型加工时存在开裂现象。若在料中加入羟基硅油,可以提高护外料中硅橡胶与其他组分之间的相容性,使护外料的抗张强度和断裂伸长率均可以提高50%以上,不仅解决了成型加工中存在的问题,而且提高了材料的内在性能,满足了制造辐射交联热缩管的需要。
羟基含量
概述:羟基含量是羟基硅油的主要技术指标,为了配合羟基硅油的研制,寻找一种准确可靠又方便易行的分析方法。测定羟基官能团常用的是酰化法,但此法只适用于伯醇和仲醇,不适用于硅油中羟基的测定。测定硅油中羟基的方法主要有如下三种:
1.红外光谱法:利用羟基在红外区的特征吸收峰强度来测定羟基含量。
2.卡尔费休试剂法:硅油中的羟基可用费休试剂测定,此反应进行缓慢,且需用过量试剂返滴定。
3.反应色谱法:用氢化铝锂把羟基上的活泼氢转化为氢气,再用色谱法测定氢气从而求出羟基的量。
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