乙烯基环体副产物的结构分析、表征及应用研究

摘要

在乙烯基环体生产过程中,会产生多种有机硅副产物,被称为低沸物、高沸物和废触体。它们暴露于空气中会释放出腐蚀性的 HCl气体,对环境造成严重污染,对资源造成较大浪费,堆积在外会引发自燃,对生命财产安全形成极大隐患。乙烯基环体生产是有机硅工业重要的一环,这些问题影响了有机硅工业的发展,因此研究乙烯基环体副产物并对其进行资源化综合利用具有重要意义。具体研究内容如下:
　　1.副产物结构分析:利用元素分析仪、X射线能谱仪以及物理与化学法对副产物的元素进行定性与定量分析,证明其含有C、H、O、Si和Cl元素。FTIR分析测出副产物含有乙烯基(-CH=CH2)、甲基、亚甲基、硅氧硅键(Si-O-Si)等基团。采用NMR分析,验证了不饱和键乙烯基(-CH=CH2)、甲基、亚甲基的存在。结果表明,副产物为含乙烯基的线型硅氧烷低聚物、网状和体型硅氧烷高聚物的混合体。
　　2.副产物性能测试:在酸碱溶液中无明显腐蚀现象;在有机溶剂中,尤其氯仿、二甲苯、四氯化碳等溶剂,有明显的溶解迹象,但不能完全溶解,即为高分子溶胀特性。
　　3.热裂解研究:热失重曲线表明,在氮气中最高耐热温度可达450℃。样品在1000℃煅烧后,测得灰分含量为67.68％。FTIR分析煅烧前样品含有较多特征频率吸收峰,而煅烧后样品在3055 cm-1、2962 cm-1、1597 cm-1、1407 cm-1和1259 cm-1等处均无特征吸收峰,它仅保留了1000~1100 cm-1和790cm-1的Si-O-Si键的特征吸收峰,可见煅烧后使样品向无机化转变。
　　4.应用研究:将副产物作为填料,分别考察其对防水涂料与硅橡胶材料性能的影响。结果表明提高了涂膜的防水性能,吸水率降低至原来的1/5,且透气性仍保持良好;对硅橡胶具有补强作用,拉伸强度和扯断伸长率分别为15.5MPa和307%。

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第一章 绪论

1.1有机硅行业的发展状况

1.2有机硅副产物的种类及转化利用

1.3乙烯基环体副产物的来源

1.4课题研究目的、意义及内容

1.5课题研究的创新点

第二章 乙烯基环体副产物的结构分析与表征

2.1样品前处理

2.2实验仪器与药品

2.3副产物的结构分析

2.4副产物的结构表征

2.5副产物的性能测试

2. 6结果分析与讨论

2.7本章小结

第三章 乙烯基环体副产物高温热裂解行为的研究

3.1引言

3.2实验仪器与药品

3.3实验设计思路

3.4结果分析与讨论

3.5本章小结

第四章 乙烯基环体副产物的应用研究

4.1在防水涂料中的应用

4.2在硅橡胶材料中的应用

4.3本章小结

第五章 结论

参考文献

在硕士期间发表的论文

致谢