一种新型氟硅聚合物的制备与性能 开题报告概要1.docxVIP

本科生毕业论文开题报告题目：一种新型氟硅聚合物的制备与性能姓名：马玉伟学号： 201108040124 班级：应用化学112班所在院系：化学与化工学院指导教师：黄良仙一种新型氟硅聚合物的制备与性能一、研究目的与意义含氟材料一般为长链碳氟化合物，碳氟键的键能较大，比较稳定，氟原子不但与碳原子结合牢固，且在碳骨架外层排列十分紧密，有效地防止了碳原子和碳链的暴露，故碳氟化合物表现出卓越的化学稳定性、耐候性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能。有机硅材料兼有无机物和有机物的性能，具有优良的耐高低温(-60~310℃)、耐紫外线、耐氧化降解等性能。含氟硅聚合物是一种新型材料，它有机的结合了有机硅与有机氟化合物的优点，成为国内外材料领域的一个新的热点研究课题。含氟硅聚合物在保持有机硅材料耐热性、耐寒性的同时，兼具耐候耐老化、耐溶剂和油等优异性能和具有更低的表面能性能，可广泛应用于航天、航空、汽车、电子、纺织、机械及建筑等领域中。含氟硅聚合物是极具应用前景的一种新型材料。近年来，国内外对此方面进行了很多的研究，但目前关于氟硅聚合物的应用拓展工作还远远不够，还要进一步研究和开发新型的氟硅聚合物。因此，该课题有很大的理论意义和实际意义。二、国内外研究情况对于氟硅材料的开发，最初早在20世纪50年代初，Dow Corning公司巧妙地将有机氟材料与有机硅材料优势互补, 开发了氟硅系列产品[]。Smith等[]报道用4-溴苯酚为主要初始原料，先合成双[1,3-[[4-(三氟乙烯基)醚基]苯基]]-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷单体，然后用该单体通过本体聚合方法，合成了含硅氧烷的全氟环丁烷芳基聚醚。该聚合物具有良好的光滑性、柔韧性、热稳定性。Fujiwara等[]用含氟烯烃BFP与T8反应，并研究了其反应机理。实验分析表明，BFP只有与T8S在二叔丁基过氧化物(DTBP)引发下才能发生氢硅烷化加成反应，制得主链具有烷基甲硅烷基的氟化杂化聚合物。该聚合物分子量达2．5×105，且能溶解在甲醇、四氢呋喃、氯仿等常见有机溶剂中。唐春怡等[]以甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸六氟丁酯为单体，合成了一系列阳离子光固化型三元含氟共聚物，并表征其结构。这些共聚物分别与环氧硅烷混合制备光固化型粘合剂体系，然后经紫外光照射粘附于真丝织物上。测试光固化涂层的表面接触角、化学稳定性、柔软性、泛黄及热降解性等性能，结果表明：由于含有氟、硅组分，粘合剂涂层的表面能低至22 mJ/m2；其化学稳定性和柔软性良好，且不易泛黄。Sibouklis等[]将含氟醇和丙烯酰氯反应合成全氟烷基烯丙基醚，以甲苯为溶剂，烯丙基溴为相转移剂，在铂一二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物为催化剂，与聚甲基氢硅氧烷发生氢硅烷化加成反应。实验结果表明，这种具有低表面自由能的聚合物能够形成相对光滑的涂膜，可作为阻止细菌沾附到表面上的有用涂膜之一。陈雪等[]利用硅氢加成反应,成功合成出有机硅、氟改性的丙烯酸酯,用核磁共振(1HNMR)跟踪反应进程并表征产物结构,以实时红外光谱(FT-IR)研究了两种产物的光聚合动力学性质。结果表明,Si-H键转化率高,光聚合速率和最终转化率高。研究了硅、氟含量对固化膜水接触角、表面能、吸水性以及热性能的影响。光固化膜的吸水率随含氢硅油含量和全氟单体含量的增加而下降。含氢硅油的质量分数为10.86%,全氟单体的质量分数为0.96 %时所得光固化单体固化后的膜具有最佳性价比。黄良仙等[]以八甲基环四硅氧烷(D4)、1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3′,3′,3′-三氟丙基)环三硅氧烷(D3F)、四甲基环四硅氧烷(D4H)和六甲基二硅氧烷(MM)为原料，经酸催化开环聚合反应制得含氟含氢聚硅氧烷(FPHMS)，再在铂催化下，将FPHMS和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(F6)经硅氢加成反应,制得一种新型水溶性氟硅聚合物(FSP)。用IR对FSP的结构进行表征，并对FSP的界面性能、发泡性能、耐酸碱盐稳定性和在织物整理中的应用性能进行测定。结果表明:FSP水溶液的临界胶束浓度(cmc)为1.0 g/L，此时的表面张力(γcmc)为23.5mN/m，质量分数为0.5%的FSP水溶液的发泡力为1.53，5 min的稳泡性为0.375。FSP溶液具有极佳的耐酸、碱、盐等化学稳定性。随着FSP用量的增加,被整理织物的柔软性逐渐增加，且整理织物的白度和吸水性变化不大。张良俊等[]将丙烯酸六氟丁酯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与(甲基)丙烯酸(酯)进行共聚,合成含氟硅共聚物。XPS结果表明，共聚物膜表面的F和Si元素相对物质的量明显高于150 nm深处，同时共聚物膜对水和油的静态接触角分别达到110°和80°以上，说明F、Si元素自组装迁移，形成了低表面能表面;TGA研究结果表明，共