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0.1%添加,100%改变:端环氧硅油在柔性材料中的降维打击

放大字体  缩小字体 发布日期:2025-03-11 来源:有机硅商城 浏览次数:983
露寰




端环氧硅油的来源
 
端环氧硅油,学名端环氧基聚二甲基硅氧烷,常见的合成方法有:硅氢加成法、缩合反应法和封端法。
 
硅氢加成法:在铂系催化剂(如氯铂酸)的作用下,含氢硅油中的Si - H键与不饱和环氧基化合物中的碳 - 碳双键发生加成反应,从而将环氧基团引入到硅油分子链的两端。这一反应基于硅氢与碳 - 碳双键之间的亲电加成机制,铂系催化剂能够降低反应的活化能,促进反应的进行。
 
缩合反应法:利用含羟基或烷氧基的硅氧烷与含有环氧基团的硅烷偶联剂进行缩合反应,通过脱去小分子(如水或醇),将环氧基团连接到硅油分子链的两端。该反应的本质是硅氧键的形成过程,在一定的条件下,硅醇或硅烷氧基之间发生亲核取代反应,生成硅氧键。
 
封端法:先合成含有活性端基的硅油,然后用含有环氧基团的封端剂与这些活性端基进行反应,将环氧基团引入到硅油分子链的两端。这种方法的关键在于活性端基与封端剂之间的反应活性和选择性。

*图片来源网络
 
关键参数
 
——环氧值(10-53mmol/100g):
高环氧值(>50mmol/100g)适合快速反应体系(如与氨基硅烷共聚),需控制反应温度(60-80℃)防止凝胶化。
低环氧值(10-20mmol/100g)用于缓释改性(如与聚醚共聚),可延长加工窗口时间。
 
——粘度(25-200K cps):
低粘度(<50K cps)利于渗透至纤维内部,适用于薄型面料;
高粘度(>100K cps)适合表面成膜应用(如防水涂层)。
 
——选型要点:
高环氧值(>50mmol/100g)适合快速反应体系(如纺织助剂);
低粘度(<50K cps)优先用于树脂渗透改性;
聚醚-环氧双官能团设计适合复配型功能助剂开发。
 
 
应用方向
 
纺织助剂
端环氧硅油是制备三元共聚硅油的核心原料,通过与其他官能团反应实现功能协同:
1、与氨基硅烷共聚:生成环氧-氨基-硅氧烷结构,兼具柔软性和抗黄变特性(传统氨基硅油易氧化黄变)。
2、与聚醚硅氧烷共聚:引入亲水性聚醚链段,解决硅油疏水导致的织物透气性下降问题,适用于运动面料。
3、与氟碳化合物共聚:形成环氧-氟碳-硅氧烷复合物,显著提升防水防污性能(接触角>120°)。
 
功能性整理剂开发
超柔软整理剂:环氧基与纤维表面羟基反应,形成共价键结合的硅膜,赋予织物持久滑爽手感(摩擦系数降低30-50%)。
耐久蓬松剂:通过环氧基交联反应在纤维表面构建三维网络结构,提升毛毯、毛巾等织物的回弹性(压缩回复率提高20-40%)。
亲水抗静电剂:与亲水性单体(如聚乙二醇)共聚,实现棉/涤混纺织物的吸湿速干功能(滴水扩散时间<1秒)。
另外,合成三元共聚硅油的关键要点有催化剂选择、温度梯度设计和分子量控制等。
 
树脂改性增韧剂
环氧树脂增韧:通过环氧基与树脂固化剂反应,将柔性硅链段引入交联网络,降低内应力(降幅达30-50%),提升抗冲击强度(1.5-2倍)及介电性能(介电常数≤3.2)。
聚氨酯/丙烯酸树脂改性:改善涂层耐磨性、耐刮擦性,用于汽车涂料、电子封装胶等领域。
 
高性能脱模剂
作为环氧树脂成型(如PCB封装、复合材料模压)的内外脱模剂,其低表面张力可使脱模力降低40-60%,且无迁移污染。
 
复合材料界面增强剂
填料/纤维预处理:对玻璃纤维、碳纤维等预处理,环氧基与基体树脂反应形成“柔性缓冲层”,提升层间剪切强度(增幅20-30%)。
无机填料分散:用于二氧化硅、碳酸钙填充体系,减少团聚,提高复合材料力学均匀性。
 
嵌段共聚物合成中间体
与聚醚、氨基硅氧烷等反应,制备聚醚-环氧-氨基三元嵌段硅油,用于个人护理品(如洗发水润滑剂)、工业消泡剂等。

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