氨丙基聚硅氧烷羧酸盐静电凝胶的性质和机理探究

发布时间：2021-03-06 01:45

　　氨基聚硅氧烷因其高柔性、高亲水性等优点,在工业和日常生活中得到了广泛应用。但是它力学性质不高,黏度低,使其作为基体材料的应用受限。现有的大部分改性方法涉及复杂的合成步骤,过程繁琐且成本很高。静电相互作用是一种非常强的非共价相互作用,在聚合物聚集体系和超分子化学中有着重要作用,可以对材料性质进行大幅度的可控调控。在以前的工作中使用脂肪族羧酸对一种胺基含量为6-7%的氨丙基聚硅氧烷进行改性,方法简单,效果明显,实现了对于聚硅氧烷的黏度和模量巨大程度的提升,将其归因为聚硅氧烷羧酸铵盐存在强烈的分子间静电相互作用。为进一步了解和解释这种现象,本文采用具有不同胺基含量、不同分子量的聚硅氧烷和不同碳链结构的羧酸制备了多种聚硅氧烷羧酸铵盐,研究了不同聚硅氧烷铵盐的黏度与模量,发现一些聚硅氧烷铵盐在极大幅度提升黏度和模量的同时,还可以形成静电凝胶,并通过实验和理论计算研究了形成静电凝胶的影响因素和规律。研究发现,高分子量氨丙基聚硅氧烷一元脂肪羧酸盐与对应的氨丙基聚硅氧烷相比,黏度与模量表现出最高达百倍提升,并随酸性增强而增大。但是高分子量氨丙基聚硅氧烷一元脂肪羧酸铵盐并不能形成静电凝胶。而氨丙基聚硅氧... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３自组装物理凝胶的一级，二级和三级结构

子化的氨基峰，除此之外还有一??个新的羰基峰。这些特征峰的变化证明成功合成了氨丙基聚硅氧烷蒽甲酸盐，其他的??羧酸盐结构也同样被表征确认。??２９６０?１１０９?１０１９??（ｂ）＾ｙ???２０－２５ＰＭＡｎ｜?１???２０－２５ＰＳｉｌ?１６８０＇＾ｊ??——蒽甲酸??＇?Ｉ?＾?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?＾??４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００??ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ?（ｃｍ＂１）??图２－２?２０－２５ＰＳｉｌ，蒽甲酸，２０－２５ＰＭＡｎ的红外光谱??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?２０－２５ＰＳｉＬ，葱甲酸，２０－２５ＰＭＡｎ??合成的氨丙基聚硅氧烷羧酸盐的表观状态汇总如表２＿５所示，样品的状态直接影??响流变学的测试。??２１??

北京化工大学硕士研究生毕业论文??１０７－｜????－？?－?ＨＭ６－７ＰＭ０??？?ＨＭ６－７ＰＭ１??Ａ?－?ＨＭ６－７ＰＭ２??▼?ＨＭ６－７ＰＭＣＦ３??▼?，?ｖ?｜－會－ＨＭ６￣７ＰＳｉｌ??ｉｏ６－?Ｔ??￥１〇５－?＼??＾?ｖ＼－．＊??‘，、＊??Ｔ??１〇３?＂１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｒ??１（Ｔ２?１０＇１?１０°?１０１?１０２?１〇３??Ｓｈｅａｒ?ｒａｔｅ?（１／ｓ）??图３－１?ＨＭ６－７ＰＭ系列的剪切速率－黏度变化关系图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｓｈｅａｒ?ｒａｔｅ－ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ＨＭｗ６－７ＰＭ?ｓｅｒｉｅｓ??１０６－??９??ｃｄ??二??旦?１０５－??？ｔ?［—Ｉ??Ｏ??＞?１０４－?Ｉ—＊—??、巧》ｙ：??１０３?１?Ｌ?！?￣Ｌ－ｒ－１￣￣Ｉ—??Ｔ?－??ＨＭ６－７ＰＳｉｌ?ＨＭ６－７ＰＭ０?ＨＭ６－７ＰＭ１?ＨＭ６－７ＰＭ２ＨＭ６－７ＰＭＣＦ：??图３－２?ＨＭ６－７ＰＭ的零切黏度??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?ＨＭ６－７ＰＭ?ｚｅｒｏ－ｃｕｔ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ??不同脂肪羧酸的氨丙基聚硅氧烷羧酸盐在０．１?％应变下，频率从０．１?Ｈｚ到１００?Ｈｚ??变化的模量图如图３－３所示。所有单酸盐的Ｇ”在整个检测频率范围内都大于Ｇ＇，表明??氨丙基聚硅氧烷一元羧酸盐表现出流体状态，其流变行为受粘性效应支配。三氟乙酸??盐与其他的单酸盐的模量趋势有所不同，Ｇ＇和Ｇ”模量的比值即损耗因子较小，而其余??的一元羧酸盐则有相对较大的损耗因子，表现出更偏向流体的性质。取在０．１?％应变，??１?Ｈ


本文编号：3066223