论文部分内容阅读
有机硅具有很多其他材料不可比拟的优良性能,广泛应用于工农业生产和国防等高科技领域。随着现代工业的快速发展和新一轮科技革命的到来,对高性能材料的需求更为迫切,具有良好耐候性、润滑性的有机硅材料越来越受到重视,已经成为化工新材料中发展快速的材料之一,开发具有更好应用前景的有机硅产品对于整个产业的良性发展具有重要意义。碳纤维是一种在国防和民用产品开发中应用广泛的高性能材料,是否掌握该材料制备技术直接影响着一个国家的高新技术发展,在碳纤维生产中需要经过多个热处理过程,伴随着复杂的放热反应,容易引起纤维束间的粘连,产生毛丝和断丝,严重影响碳纤维质量。为解决这类问题,工业上普遍采用润滑性和耐热性良好的有机硅油剂对纤维束纤维进行保护,但由于高硅系油剂在使用过程中容易形成微量SiC、SiOx等硅化物,对碳纤维性能产生不利影响,因此寻找一些硅含量适当降低的低硅系油剂是目前需要解决的重要问题。本论文为了开发低硅型油剂系,主要开展了以下三项工作:(1)设计了从高含氢硅油出发,制备含氢质量不同的低含氢硅油,随后与一定量的三羟甲基丙烷二辛酸酯经发生部分硅氢加成反应,制备三羟甲基丙烷二辛酸酯改性含氢硅油,最后与含有C=C双键的聚醚AEM-7发生进一步的硅氢加成反应获得有机酯/聚醚共改性硅油,通过对催化剂用量、活化时间、活化温度、反应温度、反应时间、溶剂用量、投料比等条件的综合调控,得到了最佳的合成工艺路线。(2)以三羟甲基丙烷二辛酸酯/聚醚共改性硅油为主体组份,在乳化剂等助剂参与下,通过对组份的综合调控,获得了物化性质稳定的、乳白色泛均一蓝光的油剂乳液,为下一步在碳纤维制备中进行应用奠定了基础。(3)从三羟甲基丙烷二辛酸酯改性含氢硅油出发,与含C=C双键的环氧化合物反应,获得了三羟甲基丙烷二辛酸酯/环氧共改性硅油,通过优化实验,最终得到了最佳的合成工艺路线,该材料除可用于低硅型碳纤维油剂外,还可利用其自身含有长链酯基和硅氧烷的疏水作用,在有机超疏水材料等油水分离膜领域得到应用。