氯丙基聚硅氧烷的制备与表征

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1、Y105557l歹?幺硕士学位论文⑧作者姓名越世茂指导教师詹瞳也数拯睦主熬熬援学科(专业)丝堂王摆所在学院越料皇丝堂兰蕉堂瞳摘要Y．氯丙基甲基二甲氧基硅烷(MCPs)含有氯丙基和甲氧基两类功能性基团，可用于制备多种偶联剂；也可与D4共聚，得到侧基为氯丙基的新型有机硅高分子材料，进一步进行季铵化反应后可缛到相应的有机硅季铵盐。本文分别对Y一氯丙基甲基二甲氧基硅烷，D4、y，氯丙基甲基二甲氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷(D蛐MS)共聚体系在碱，酸性条件下的反应规律进行了研究。Da／MCPS共聚体系在碱性条件下开环共聚时，发现产物的分子量很低，且有游离的氯离子生成，说明碱

2、性催化剂与MCPS发生显著的脱氯反应，抑制甚至阻止了DdMCPS共聚。机理分析表明D4／MCPS体系存在阳离子开环、脱氯和缩聚三个竞争反应，且以脱氯反应最易进行。不同的温度范围，脱氯反应遵循不同的机理；且建立了脱氯反应动力学模型，得到反应级数、速率常数和活化能。结果表明在40—80"C之间，反应为拟一级反应：温度升高，反应逐渐从拟一级向拟三级过渡，在120"C时为拟三级反应。D棚CPS共聚体系在酸性条件下开环共聚时，考察了催化剂用量、反应温度、单体配比和水分等因素对分子量和转化率的影响。发现在实验范围内，催化剂用量和反应温度的影响不明显；丽单体配比和水分的影响较为

3、显著。DVMCPS单体配比较低时，产物分子量很低，提高配比，分子量随之增加：水的存在会导致转化率显著降低。采用FTIR和NMR对D4／MCPS体系在酸性条件下的聚合产物进行定性和定量分析，结果表明其可能为氯丙基封端的聚硅氧烷，机理分析亦支持了上述结论。二甲基二甲氧基硅烧tMCPS在酸性条件下共缩聚时．研究了催化剂用量、反应时问、反应温度、真空度等因素对反应的影响。该共聚体系可得到侧基为氯丙基的梳状结构的聚硅氧烷；可控制其分子量在4000～20000之间，用于季铵化反应，以获得具有抗菌作用的季铵盐型聚硅氧烷。关键词：氯丙基聚硅氧烷反应机理分析动力学模型ⅡABSTRA

4、CTY-chloropropylmethyldimethoxysilane(MCPS)havechloropropygroupsanddoublemethoxygroups．soitcanbeusedtoproducesomecouplingagentsorcopolymerizewithoctamethylcyelotetrasiloxane(D4)tomakethenewsiloxanecopolymerwhichcontainsthechloropropygroupsatsidechains．ThenewcopolyIlleranditsdeviranta坪

5、comprehensivelyusedinmanyfields,likeRubberIndustry、PlasticIndustry、PrimorIndustryoffinechemicals，etc．Takingpotassiumhydroxideascatalyst,wefoundthe3-chloropropylsilylgroupsaleattackedbypotassiumhydroxideorsilanolateactivepropagationcentersduringthecopolymerizationofY-chloropropylmethyl

6、dimethoxysilanewithoctamethylcyclotetrasiloxane．Theseattackingreactionsproducealotoffreechlorineions．Themechanismofthereactionsisdeducedandprovedbythekineticparameterswhichareobtainedfromexperimentalresults．Therearethreecompetitivereactionsinthecopolymerizationsystem,andthedechlorinat

7、ionreactionisthedominantone．Takingacidclayascatalyst,wesuggestanewmechanismwhichaboutD4／MCPScopolymerizationreaction．Atthefirststep，thering-openingreactionsmakeI)4transformtosilanolgroup．ThenthesilanolgroupreactswithSiOCH3group，whichproducetheSiOSigroup．Wefindthatthesilanolgroupisvery

8、activ