一种氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷的制备方法_2

文档序号:9591770阅读:来源:国知局
但不限于:乙氧基化烷基酸胺、甘油一硬脂酸酯、苄基三乙基氯 化铵或六亚甲基四胺。
[0034] 优选地,所述油剂为固含量为20~70%的乳液。
[0035] 所述油剂的制备方法,包括如下步骤: 将氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷与乳化剂混合搅拌均匀,加入纯水、抗氧化剂、防腐剂、pH调节剂、抗静电剂,进行乳化,得到所述油剂。
[0036] -种由所述油剂制成的水分散液。油剂浓度较高便于运输,实际使用过程中,通常 将油剂与水混合,形成水分散液。
[0037] 所述油剂或其制成的水分散液在作为碳纤维生产助剂中的应用。
[0038] 与现有技术相比,本发明的有益效果是: 本发明提供一种氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷的制备方法。由该方法制备的氰烃基、聚 醚共改性聚硅氧烷,可以用作生产高性能碳纤维的助剂。具体是地是可以作为碳纤维生产 的硅类油剂,其能效润湿纤维表面,降低纤维间、纤维与导辊的摩擦,减少了因摩擦引起的 表面缺陷和静电累积,有效防止前体纤维在预氧化和低温炭化阶段的热熔粘接。
【具体实施方式】
[0039] 通过以下具体实施例进一步详细说明本发明,应当理解,此处所描述的具体实施例 仅用于解释本发明,并不用于限定本发明,可以在本发明权利限定的范围内进行各种改变。
[0040] 实施例1 氰烃基聚醚共改性聚硅氧烷C1由以下步骤制得:向氮气氛围中的反应瓶内加入8. 00 克氰乙基甲基二甲氧基硅烷水解制得的氰乙基硅烷水解物,20. 00克分子量700,E0数为8 的侧链改性聚醚硅油、69. 00克八甲基环四硅氧烷,加入0. 01克氢氧化钠作为催化剂,3. 00 克六甲基二硅氧烷作为封端剂,在130°C的搅拌条件下进行反应,反应时间1小时。
[0041] 实施例2 氰烃基聚醚共改性聚硅氧烷C2由以下步骤制得:向氮气氛围中的反应瓶内加入48. 00 克氰乙基甲基二甲氧基硅烷水解制得的氰乙基硅烷水解物,20. 00克分子量15000,E0数为 16的侧链改性聚醚硅油、44. 00克八甲基环四硅氧烷,加入0. 01克氢氧化钠作为催化剂, 2. 00克六甲基二硅氧烷作为封端剂,在100°C的搅拌条件下进行反应,反应时间4小时。
[0042] 实施例3 氰烃基聚醚共改性聚硅氧烷C3由以下步骤制得:向氮气氛围中的反应瓶内加入48. 00 克氰乙基甲基二甲氧基硅烷水解制得的氰乙基硅烷水解物,20. 00克分子量1200,E0数为 16的侧链改性聚醚硅油、44. 00克八甲基环四硅氧烷,加入0. 01克氢氧化钠作为催化剂, 3. 00克六甲基二硅氧烷作为封端剂,在90°C的搅拌条件下进行反应,反应时间6小时。
[0043] 实施例4 氰烃基聚醚共改性聚硅氧烷C4由以下步骤制得:向氮气氛围中的反应瓶内加入61. 20克 氰丙基甲基二甲氧基硅烷水解制得的氰丙基硅烷水解物,20. 00克分子量18000,E0数为20, P0数为8的侧链改性聚醚硅油、33. 10克八甲基环四硅氧烷,加入0. 01克氢氧化钠作为催化 剂,2. 00克六甲基二硅氧烷作为封端剂,在80°C的搅拌条件下进行反应,反应时间8小时。
[0044] 实施例C1-C4的合成工艺参数及指标见表1 表1
实施例2油剂制备 II异构十二烷醇聚氧乙烯醚(8) 12异构十三烷醇聚氧乙烯醚(10) 13月桂醇聚氧乙烯醚(3) 14异构十二烷醇聚氧乙烯醚(10) 15聚醚改性聚硅氧烷,分子量800,聚醚链段中含有8个EO。
[0045]J抗氧化剂(2, 6-二叔丁基对甲酚) K防腐剂(2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮) LpH调节剂(乙酸) Μ抗静电剂(六亚甲基四胺) 所述油剂按如下方法制备:将氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷C与乳化剂混合搅拌均匀, 加入纯水、抗氧化剂、防腐剂、pH调节剂、抗静电剂,乳化得到固含量20~70%的乳液。乳液 粒径200~800nm,粘度< 50cSt,表面张力< 44达因。室温静置储存6个月无分层、破乳、 漂油。结果如表2所示。
[0046] 对油剂组合物采用如下标准进行评价: 油剂乳液粒径:用粒径检测仪测定。
[0047] 油剂粘度:用旋转黏度计测定。
[0048] 储存稳定性:将油剂、油剂的水分散液静置常温储存。观察其6个月内有无分层、 破乳、漂油等情况发生。
[0049] 油剂吸附量: 将PAN纤维束在105°C干燥2小时后,按照使用甲基乙基酮的索氏提取法,使在90°C加 热气化的甲基乙基酮回流,同时与碳纤维前体丙烯腈系纤维束接触8小时,从而提取附着 的。甲基乙基酮只要使用能够提取碳纤维前体丙烯腈系纤维束上附着的的充分的量即可。
[0050] 分别测定提取前在105°c干燥2小时的碳纤维前体丙烯腈系纤维束的质量和提 取后在105°C干燥2小时的碳纤维前体丙烯腈系纤维束的质量,求出油剂组合物的附着 量。
[0051]PAN纤维表面形态: 通过SEM观察纤维表面与截面的形态,对其进行评价: A.纤维表面均匀成膜。丝束宽度均匀。
[0052] B:纤维表面未均匀成膜。丝束宽度不均匀。
[0053] C:纤维表面未均匀成膜,有颗粒状物。纤维束中存在空间。
[0054] 预氧化丝表面形态: 通过SEM观察纤维表面与截面的形态,对其进行评价: A.纤维表面均匀成膜。丝束宽度均匀。
[0055] B:纤维表面未均匀成膜。丝束宽度不均匀。
[0056] C:纤维表面未均匀成膜,有颗粒状物。纤维束中存在空间。
[0057] 碳纤维强度: 按照IS011556-1996测定碳纤维的力学性能。
[0058] 表2
从表2看出,采用本发明方法制备的含有氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷的油剂,可有 效润湿纤维表面,降低纤维间、纤维与导辊的摩擦,减少了因摩擦引起的表面缺陷和静电累 积,有效防止前体纤维在预氧化和低温炭化阶段的热熔粘接。
[0059] 显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对 本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 将氰烃基硅烷水解得到氰烃基硅烷水解物,氰烃基硅烷水解物与聚醚硅油、环硅氧烷 在惰性气体保护下,加入碱催化剂、封端剂,在80~130°c进行反应;制得所述氰烃基、聚醚 共改性聚硅氧烷,所述氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷中氰基含量为0. 〇5~5mmol/g,所述聚醚 硅油的分子量为500~100000,聚醚硅油中EO数为3~100,PO数0~40。2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氰烃基硅烷的氰烃基 为-CnH2nCN,n=2-6〇3. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述环硅氧烷为六甲基环三硅氧烷、 八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷或上述环硅氧烷的混合物。4. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述反应在90~115°C下进行。5. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述反应的反应时间为4~8小时。6. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碱催化剂为氢氧化钾、氢氧化 钠、乙醇钠或四甲基氢氧化铵。7. -种由权利要求1至6任意一项所述方法制备得到的氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷。
【专利摘要】本发明提供了一种氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷的制备方法。所述方法包括如下步骤:将氰烃基硅烷水解得到氰烃基硅烷水解物,氰烃基硅烷水解物与聚醚硅油、环硅氧烷在惰性气体保护下,加入碱催化剂,在80~130℃进行反应;制得所述氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷;所述氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷中氰基含量为0.05~5mmol/g,所述聚醚硅油的分子量为500~100000,聚醚硅油中EO数为3~100,PO数0~40。由所述方法制备的氰烃基、聚醚共改性聚硅氧烷可以用作生产高性能碳纤维的助剂。具体是可以作为碳纤维生产的硅类油剂,其能有效润湿纤维表面,降低纤维间、纤维与导辊的摩擦,减少了因摩擦引起的表面缺陷和静电累积,有效防止前体纤维在预氧化和低温炭化阶段的热熔粘接。
【IPC分类】C08G77/38, C08G77/06, C08G77/388, C08G77/08, D06M101/40, D06M15/647
【公开号】CN105348538
【申请号】CN201510912863
【发明人】黄振宏, 林汉国, 武振刚, 黄辛
【申请人】广东标美硅氟新材料有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月11日
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