Sau đây là một phân tích chi tiết về bài viết "Tổng hợp và nghiên cứu hiệu suất của dầu silicon biến đổi polyether" (Zhang Ming và cộng sự, Vật liệu Silicone, 2018), được tổng hợp dựa trên nội dung cốt lõi của tài liệu và kết luận nghiên cứu phổ biến về dầu silicon biến đổi polyether.
Phương pháp tổng hợp
Lựa chọn nguyên liệu thô:
Được điều chế bằng phản ứng hydrosilyl hóa của dầu silicon hydro hóa (PMHS) và các polyether allyl của các cấu trúc khác nhau (như EPE, BPE, v.v.), sử dụng chất xúc tác bạch kim (chất xúc tác Karstedt).
Thiết kế kết cấu:
Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ EO/PO (ethylene oxide/propylene oxide), trọng lượng phân tử và các nhóm đầu cuối (-OH, -och₃, v.v.) của phân đoạn chuỗi polyether, một loạt các loại dầu silicon biến đổi polyether với các cân bằng hydrophilic-lippophilic khác nhau.
Ảnh hưởng của các phân đoạn polyether đến hiệu suất
| Đặc điểm của các phân đoạn polyether | Ảnh hưởng đến hiệu suất dầu silicon |
| Tỷ lệ EO/PO | Tỷ lệ EO → → tính ưa nước ↑, độ hòa tan trong nước được tăng cường; Tỷ lệ PO ↑ → tính kỵ nước ↑, ảnh hưởng của việc giảm căng thẳng bề mặt là quan trọng hơn. |
| Trọng lượng phân tử | Trọng lượng phân tử ↑ → Độ nhớt ↑, nhưng lượng quá mức sẽ làm giảm hoạt động bề mặt; Polyether chuỗi ngắn (chẳng hạn như N =3-5) dễ dàng hình thành một sự sắp xếp phân tử theo thứ tự. |
| Kết thúc nhóm | -OH end → phản ứng được tăng cường (có thể được sử dụng để sửa đổi thêm); -Och₃ end → độ ổn định được cải thiện nhưng khả năng tương thích được giảm. |
| Phương pháp ghép | Ghép chuỗi bên → Tính linh hoạt tốt hơn (phù hợp với mỹ phẩm); Ghép khối → Hiệu suất nhũ hóa tốt hơn (phù hợp cho phụ gia công nghiệp). |
Nghiên cứu hiệu suất chính
Hoạt động bề mặt:
Khi EO/PO =3: 1, độ căng bề mặt là thấp nhất (lên tới 20,5 mn/m), phù hợp như một defoamer hiệu quả cao.
Nhũ hóa:
Các phân đoạn polyether với các đầu -OH tương thích hơn với các hệ thống nước và có thể tạo thành các nhũ tương ổn định.
Sự ổn định nhiệt:
Sự ra đời của các phân đoạn polyether sẽ làm giảm nhẹ độ ổn định nhiệt của dầu silicon (nhiệt độ phân hủy giảm khoảng 30-50 độ), nhưng nó tốt hơn các chất hoạt động bề mặt không ion thông thường.
Xác minh hiệu suất ứng dụng
Trường mỹ phẩm:
Loại EO chuỗi ngắn (EO/PO =4: 1) Dầu silicone biến đổi mang lại cho các sản phẩm chăm sóc da một cảm giác mới mẻ và không dễ kết tinh.
Các phụ trợ dệt may:
Loại PO chuỗi trung bình và dài (EO/PO =1: 2) Dầu silicon đã được sửa đổi cải thiện đáng kể độ mềm của sợi và tính chất chống tĩnh điện.
Đại lý Defoaming:
Cấu trúc khối dầu silicon polyether vẫn duy trì hiệu quả khử oxy cao trong điều kiện axit nhiệt độ cao và kiềm.
Đề xuất nghiên cứu mở rộng
Hướng tối ưu hóa cấu trúc:
Giới thiệu các nhóm amino hoặc epoxy để sửa đổi kép có thể cải thiện hơn nữa hiệu suất hấp phụ (tham khảo: Liu et al., 2020).
Hãy thử sửa đổi polyether hyperbranched để cải thiện trở ngại không gian phân tử (bằng sáng chế CN110256689A).
Công nghệ đặc trưng:
FTIR xác nhận mức độ phản ứng hydrosilyl hóa (đỉnh đặc trưng: 2160 cm⁻⁻ si-h liên kết biến mất).
NMR phân tích phân phối trình tự của các phân đoạn polyether (¹H NMR 3,5-3.8 là đỉnh đặc trưng EO/PO).
Thách thức và giải pháp:
Các phân đoạn polyether rất dễ hấp thụ nước, dẫn đến sự ổn định lưu trữ kém → các tác nhân mất nước có thể được thêm vào hoặc có thể sử dụng công nghệ đóng nắp cuối.
Vấn đề đổi màu nhiệt độ cao → được cải thiện bởi các chất chống oxy hóa (như BHT) hoặc giảm điều trị nhóm cuối.
Công ty TNHH Phát triển Công nghệ Jiujiang Deepsea sản xuất dầu silicon hòa tan trong nước với hiệu suất ổn định, chất lượng cao và ứng dụng rộng. Chào mừng bạn đến tham khảo ý kiến.
