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有机硅是一类品种众多、性能优异的新型化工产品,广泛应用于纺织、塑料、化妆品、油墨、医药、金属加工和机械工业等领域。由于有机硅产品种类多、成分复杂(如一些产品本身是聚合度、分子量不一样组分的混合物)、有机硅单体具有较强的反应活泼性等问题,给分析工作增加了困难。迄今为止,对于含量少的官能团和硅氧烷的分析、复杂结构的聚硅氧烷分析,还存在不少问题有待解决。1、甲基氯硅烷是有机硅工业的最基本原料,其合成过程中产生许多副产物,其中“甲基氯硅烷低沸物”中除了甲基氯硅烷外还有甲基硅烷、低级烯烃、氯代烷烃等很多组分,为了回收利用及对其合成工艺的改革优化,有必要对其进行定性定量分析。由于“低沸物”沸点低、沸程很小,在气相色谱上很难将所有组分得到分离,需要研究新的方法。本论文“甲基氯硅烷低沸物”样品中的甲基二氯硅烷和2-甲基-2-丁烯组分无法在一根毛细管柱上分离,这给它们的定性定量带来了困难。本论文利用甲基二氯硅烷可以与甲醇反应生成甲氧基化产物(反应很迅速、很彻底),而2-甲基-2-丁烯不能醇解的特点,先用气质联用仪分析甲基氯硅烷低沸物及其醇解反应后混合物的组成变化情况,对各组分进行了定性,再用气相色谱仪进行定量分析,根据醇解反应前后的出峰情况,以样品中不会醇解的四甲基硅烷做内标参照计算出重叠峰中甲基二氯硅烷和2-甲基-2-丁烯的相对含量。2、甲基含氢硅油的最大特点是防水性能优异,应用范围很广,为了研究、控制其产品质量及特性,有必要对其组成进行分析研究。含氢硅油一般由有机氢氯硅烷与有机聚硅氧烷或有机氯硅烷共水解平衡得到,产物往往由两三个类型而且同一类型又由不同聚合度的含氢聚硅氧烷组成,因此成分非常复杂。含氢聚硅氧烷的质谱中分子离子峰一般都不明显,而且每个类型的含氢聚硅氧烷的离子系列基本一样,只是离子丰度有所变化。它们的质谱峰随着分子量的增加而差别越来越小,仅靠质谱图已很难区别它们。然而含氢硅油中结构相似组分在色谱图上的保留时间和含量表现出一定的规律和特点。本论文先用气质联用检测并解析出低分子量组分的结构,通过这些规律和特点推导出大分子量组分的结构,最后在气相色谱上对已定性组分进行定量分析。结果表明,样品“HDF”主要含有双端全氢硅油(HMe2SiO (MeHSiO)n SiMe2H)、单端全氢硅油(HMe2SiO(MeHSiO)n SiMe3)和环状全氢硅油((MeHSiO)n)三个系列的组分,共定性52个,含量占88.48%;“TSF”中主要为环状全氢硅油和甲基全氢硅油(Me3SiO(MeHSiO)nSiMe3)两个系列的组分,共定性40个,含量占97.24%;“HDT”主要含单端全氢硅油、环状全氢硅油和甲基全氢硅油三个系列的组分,共定性52个,含量占94.12%。本论文还对其中部分组分的色谱保留指数进行了测试计算。3、本论文含氢硅油样品中含有四种类型的全含氢型硅油组分,即甲基全氢硅油、环状全氢硅油、双端全氢硅油和单端全氢硅油,它们的质谱中都存在四个m/z值个位数依次为“5”、“9”、“3”和“7”的离子系列,每4个离子碎片可编为一组,每组中各数值间相差14,即一个CH2;组与组之间相对应的数值,依次相差60,正好是链节(MeHSiO)的相对质量。这是它们共同的质谱特征,而它们各自每组中相对应的离子丰度有所不同,本论文对它们之间的差异也进行了总结,具有一定的理论意义。4.本论文的创新点:①以样品中本身含有的四甲基硅烷作为内标参照,根据样品醇解前后变化情况,对难分离组分进行了有效的定量计算。②建立了以小分子组分的定性结果,结合质谱碎片断裂规律和色谱保留行为进行大分子含氢硅油组分的定性研究方法。③首次研究了含氢硅油的组成,并测定计算了全含氢型硅油组分的保留指数。总之,本文建立的“甲基氯硅烷低沸物”、“含氢硅油”样品定性定量方法是有效的,操作简单,结果令人满意。本论文建立的方法及思路可以推广到其它有机硅样品的分析中,具有较好的理论意义和实际应用价值。