CN104910388B - 一种多元醇酯/聚醚共改性硅油及碳纤维专用油剂 - Google Patents

一种多元醇酯/聚醚共改性硅油及碳纤维专用油剂 Download PDF

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Abstract

一种多元醇酯/聚醚共改性硅油及由其为主要组分制备的碳纤维专用油剂,属于化学纤维技术领域。本发明在多元醇酯改性硅油的基础上,引入聚醚链段,获得具有很好乳化能力的多元醇酯/聚醚共改性硅油;本发明合成的多元醇酯/聚醚共改性硅油具有良好的乳化性,可与多种表面活性剂形成性能稳定的水性乳液。本发明所述的碳纤维专用油剂,在使用过程中没有特殊限制,按照通用方法将碳纤维专用油剂用去离子水稀释成1.0‑3.0wt%的乳液,30‑50℃温度下,将经过致密化处理的碳纤维原丝在上油槽内浸渍于上述稀释后的乳液内,随后经干燥、卷绕、预氧化、碳化等工序得到碳纤维。

Description

一种多元醇酯/聚醚共改性硅油及碳纤维专用油剂
技术领域
本发明属于化学纤维技术领域,具体涉及一种多元醇酯/聚醚共改性硅油及由其为主体组分制备的碳纤维专用油剂。
背景技术
碳纤维具有高强度,低密度、耐高温、耐腐蚀等优异性能,广泛用于航空航天、国防军事和建筑汽车等多个领域。目前工业上生产碳纤维时,大多采取将原丝通过氧化炉进行预氧化,再对预氧丝进行高温碳化、石墨化的工艺路线,在此过程中伴随着复杂的放热反应,产生大量焦油,容易引起纤维束的粘连,剥离过程中产生缺陷、毛丝和断丝,导致碳纤维性能大幅度下降。普遍认为,在预氧化前后使用油剂可对纤维束提供保护,减少缺陷、毛丝和断丝现象。
用于碳纤维制造的油剂主要分为硅系油剂和有机无硅油剂,其中无硅油剂的耐热性较差,用量较少,目前占主导地位的仍然为硅系油剂,这类油剂通常是以氨基、环氧和聚醚等改性的硅油为主要原料,在乳化剂等助剂参与下形成的水性乳液,与无硅油剂相比,硅系油剂的耐热性明显提高,但人们逐渐发现,硅系油剂在整个加热碳化过程中不能完全分解、挥发,残留的硅非常容易形成微量SiC、SiOx和Si3N4,使碳纤维性能受到影响。近些年添加耐热性有机酯类化合物的低硅型油剂引起了人们的高度重视,其工艺大部分采取硅油与有机酯物理共混再乳化的方法,但该工艺存在的问题为,酯类化合物与硅油的局部相容性较差,产生微观相分离,使得二者形成的油剂乳液不能均匀的附着在碳纤维前体纤维束表面,最终影响碳纤维的整体性能,我们在专利(申请号201310566072.8,杨清彪,李耀先,王利歌,郭靖,王秀玲,一种多元醇酯改性硅油、制备方法及碳纤维专用油剂)中发明了以多元醇酯改性硅油为关键组份的碳纤维专用油剂制备方法,在该专利中将耐热性良好的有机酯接枝到硅油侧链,能避免物理共混方式导致的微观相分离问题,通过精确调整乳化剂组成可以形成一系列的油剂配方,但由于酯改性硅油的亲水性较差,对配方的要求较为严格,很小变化都会影响油剂乳液的稳定性,不利于工业上根据生产需要对油剂配方进行局部调整。
发明内容
本发明目的在于提出一种更容易乳化的多元醇酯/聚醚共改性硅油以及以其为主要组分制备的适合碳纤维生产的低硅型碳纤维专用油剂。
本发明所述的多元醇酯/聚醚共改性硅油,其由如下步骤制备得到:
(1)甲苯为溶剂,加入含有C=C双键的多元醇酯和氯铂酸催化剂(氯铂酸催化剂的用量为多元醇酯的0.1-1.0wt%),经氮气置换出体系中的空气,30-50℃活化0.1-1.0h;
(2)按低含氢硅油(根据文献制备:马凤国、刘春霞、沈文玲,高含氢硅油调聚法制备低含氢硅油的研究,有机硅材料,2010,24,356-359)中活性氢与含有C=C双键的多元醇酯的摩尔比为1:0.6-0.9的比例将低含氢硅油缓慢滴加到步骤(1)的反应体系中,氮气保护体系下加热到80-110℃,持续反应5.0-8.0h,得到含硅氢键的多元醇酯改性硅油;
(3)将含有C=C双键的长链聚醚和催化剂(催化剂的用量为长链聚醚的0.1-1.0wt%)混合,氮气置换出体系中的空气,持续搅拌下,30-50℃活化0.5-1.0h;然后升温至80-110℃,缓慢滴加步骤(2)得到的多元醇酯改性硅油(多元醇酯改性硅油中活性氢与长链聚醚的摩尔比为1:0.8-1.2),滴加完毕后继续反应4.0-10.0h,反应结束后减压蒸出甲苯等低沸物,即得到多元醇酯/聚醚共改性硅油。
上面所述的多元醇酯/聚醚共改性硅油的合成过程中,对于所使用的多元醇酯的要求如下:含有一个C=C双键,且同时含有两个及两个以上的高级脂肪酸酯基,每个脂肪酸酯基的碳原子数为6-22,种类不限,可以举例为:三羟甲基丙烷单丙烯酸二己酸酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸二癸酸酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸二油酸酯、三羟甲基丙烷单烯丙基醚二己酸酯、三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯、三羟甲基丙烷单烯丙基醚二癸酸酯、季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯、季戊四醇单丙烯酸三癸酸酯、双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯、双三羟甲基丙烷单丙烯酸三癸酸酯、双季戊四醇单丙烯酸五辛酸酯、双季戊四醇单丙烯酸五癸酸酯。
上面所述的多元醇酯/聚醚共改性硅油的合成中,对于所使用的长链聚醚要求具有良好亲水性,且含有一个C=C双键,聚醚链上碳原子数为10-60,种类不限,可以举例为:诸如具有不同链段长度的烯丙基聚氧乙烯甲基醚(AEM-7、AEM-8、AEM-9、AEM-10、AEM-12),烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯甲基醚(AEPM),烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯烯丙基醚(AEPA),烯丙基聚氧乙烯环氧基醚(AEH),烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯丁基醚(AEPB),烯丙基聚氧乙烯醋酸酯(AEC),烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醋酸酯(AEPC),烯丙醇聚醚或不饱和端羟基聚醚等。
本发明所述的碳纤维专用油剂是由主体组分与水组成的,主体组分质量浓度为30-70%的乳液。在乳液的制备过程中,可以采用乳化机、均化器或者搅拌等常用方法,油剂的主体组分由多元醇酯/聚醚共改性硅油、乳化剂、抗氧化剂、抗静电剂、耐热性酯类化合物和非酯改性硅油组成;主体组分中,多元醇酯/聚醚共改性硅油的质量含量为20-60%,乳化剂的质量含量为10-30%,抗氧化剂的质量含量为0-10%,抗静电剂的质量含量为0-10%,耐热性酯类化合物的质量含量为0-30%,非酯改性硅油的含量为0-30%。其中,多元醇酯/聚醚共改性硅油和乳化剂为必须组份,抗氧化剂、抗静电剂、耐热性有机酯类化合物、非酯改性硅油为非必须组分,非必须组分可以不添加,可以同时添加,也可以添加其中的一种或一种以上。
上面所述碳纤维专用油剂组份中的乳化剂,可以选用阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂中的一种或多种,种类不限,非离子表面活性剂可以举例为壬基酚聚氧乙烯醚(NP系列)、聚丙二醇(PPG系列)、聚乙二醇(PEG系列)、脂肪醇与环氧乙烷缩合物(MOA系列)、脂肪醇与环氧乙烷缩合物(O系列)、烷基酚与环氧乙烷缩合物(OP系列)、异构醇醚与环氧乙烷缩合物等、脂肪酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚;阴离子表面活性剂可以举例为羧酸盐、高级醇及高级醇醚的硫酸酯盐、磺酸盐、高级醇及高级醇醚的磷酸酯盐;阳离子表面活性剂可以举例为月桂基三甲基氯化铵、油基甲基乙基铵硫酸乙酯盐、聚氧乙烯月桂基胺乳酸盐;两性表面活性剂可以举例为硬脂酰基二甲基甜菜碱、月桂基二羟基乙基甜菜碱等。
上面所述碳纤维专用油剂的主体组分中,除必须含有多元醇酯/聚醚共改性硅油和乳化剂外,考虑到降低成本,还可以选择性的加入氨基改性硅油(粘度为500-3000mPa·s,以封端氨基计算-NH2为0.001-0.05)、长链烷基改性硅油(粘度为1000-5000mPa·s)、环氧改性硅油(粘度为1000-4000mPa·s,环氧值为0.001-0.05)、聚醚改性硅油(粘度为1000-5000mPa·s)等非酯类改性硅油。对于非酯类改性硅油的种类和性能没有具体要求,并且非酯类改性硅油的加入对碳纤维专用油剂的性能没有显著影响,加入上述其中的一种或一种以上的非酯类改性硅油对于碳纤维专用油剂的制备,可以起到降低成本的作用。
上面所述碳纤维专用油剂组份中的抗氧化剂为非必须组分,可以少量添加或不添加,种类不限,可以举例为:N,N'-二苯基-对苯二胺、N,N'-二苯基-邻苯二胺、二异丙基乙基胺等。
上面所述碳纤维专用油剂组份中的抗静电剂为非必须组分,可以少量添加或不添加,种类不限,可以举例为:N,N'-二苯基-对苯二胺、苄基三乙基氯化铵、六亚甲基四胺等。
同理,在碳纤维专用油剂的主体组分中除多元醇酯/聚醚共改性硅油和乳化剂外,为降低成本还可以加入一些其他耐热性较好的酯类化合物。对耐热性较好的酯类化合物的种类并没有限制,但至少应该含有两个或两个以上酯基,且碳原子个数在20-50的脂肪酸酯类或芳香酸酯类,可以举例为:耐热性酯类化合物为三羟甲基丙烷三脂肪酸酯、偏苯三酸三脂肪醇酯、均苯四酸四脂肪醇酯、季戊四醇四脂肪酸酯、双三羟甲基丙烷四脂肪酸酯或双季戊四醇六脂肪酸酯。
本发明所述的碳纤维专用油剂,在使用过程中没有特殊限制,按照通用方法将碳纤维专用油剂用去离子水稀释成1.0-3.0wt%的乳液,30-50℃温度下,将经过致密化处理的碳纤维原丝在上油槽内浸渍于上述稀释后的乳液内,随后经干燥、卷绕、预氧化、碳化等工序得到碳纤维。
附图说明
图1:三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚共改性硅油与三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油的红外对比谱图:
从图1我们可以看出,与三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油相比,三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚共改性硅油在2156cm-1、910cm-1处Si-H键的特征吸收峰已经消失,说明酯改性硅油中Si-H已经反应完全,在1743cm-1左右为羰基振动吸收的特征峰,在1050cm-1附近则为-Si-O-Si-的特征吸收峰,在1261cm-1处有Si-C键的特征吸收峰,810cm-1附近是二甲基硅氧链节(Me2SiO)的特征吸收峰,2935cm-1附近为-CH3、-CH2-的特征吸收峰,由于聚醚侧链含有大量亚甲基,且硅氢加成反应形成亚甲基,所以共改性硅油的红外光谱也发生显著变化,故可进一步证明已经制得三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚共改性硅油。
具体实施方式
具体实施方式详细描述如下:
下面所述实施例并非穷举,是对本发明的进一步描述,不对本发明做任何的限制。
实施例1:
将36.38g三羟甲基丙烷单烯丙基醚、100mL甲苯、73.17mL三乙胺加入带有机械搅拌的500mL三口烧瓶中,冰水浴下搅拌冷却下缓慢滴加85.7mL辛酰氯,滴加结束后,继续搅拌6.0h使反应完全。待反应结束后,过滤掉生成的三乙胺盐酸盐,用40mL质量分数5.0%的NaHCO3水溶液洗涤一次,水洗至中性,然后减压蒸出溶剂,得到淡黄色的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯,产率92%。
实施例2-3:
将实施例1中合成的30g三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯、少量甲苯和2.044g催化剂(质量百分数5.0%氯铂酸的异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的250mL三口烧瓶中,通入氮气后30℃活化1.0h,将10.88g低含氢硅油(含氢量:0.4,粘度:200mPa·s左右,根据文献自制,文献为:马凤国,刘春霞,沈文玲,高含氢硅油调聚法制备低含氢硅油的研究,有机硅材料,2010,24,356-359)用甲苯稀释到原质量的50%,加到恒压滴液漏斗中,开动搅拌器,在氮气保护下升温至100℃,在1.5h内将稀释的低含氢硅油滴加到三口烧瓶中,滴加完毕后继续反应6.0h,得到三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油,产率93%,冷却到室温待用。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-7和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至100℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应4.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油,产物收率为94%。
实施例4-5:
按实施例2中的方法合成三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-8和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至100℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应5.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油,产物收率为93%。
实施例6-7:
按实施例2中的方法合成三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-9和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至105℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应6.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油,产物收率为94%。
实施例8-9:
按实施例2中的方法合成三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-10和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应8.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油,产物收率为93%。
实施例10-11:
将30g三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯,少量甲苯和1.937g催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的250mL三口烧瓶中,将8.74g低含氢硅油(含氢量:0.4,粘度:200mPa·s左右)用甲苯稀释到原质量的50%后,加到恒压滴液漏斗中,开动搅拌器,在氮气保护下升温至110℃,在1.5h内将稀释的低含氢硅油滴加到反应瓶中,滴加完毕后继续反应6.0h,得到淡黄色的透明粘稠三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油,产率92%,冷却到室温待用。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-7和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至100℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应4.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油,产物收率为92%。
实施例12-13:
按实施例10中的方法合成三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-8和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应5.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油,产物收率为94%。
实施例14-15:
按实施例10中的方法合成三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-9和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至105℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应6.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油,产物收率为93%。
实施例16-17:
按实施例10中的方法合成三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-10和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应8.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油,产物收率为92%。
实施例18-19:
将30g双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯,少量甲苯和2.142g催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的250mL三口烧瓶中,将12.84g低含氢硅油(含氢量:0.4,粘度:200mPa·s左右)用甲苯稀释到原质量的50%后,加到恒压滴液漏斗中,开动搅拌器,在氮气保护下升温至110℃,在1.5h内将稀释的低含氢硅油滴加到反应瓶中,滴加完毕后继续反应8.0h,得到淡黄色的透明粘稠双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油,产率93%,冷却到室温待用。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-7和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至105℃,随后在1.5h内缓慢滴加双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应6.0h,反应结束后减压蒸出溶剂,得到透明粘稠的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油,产物收率为94%。
实施例20-21:
按实施例18中的方法合成双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-8和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应7.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油,产物收率为93%。
实施例22-23:
按实施例18中的方法合成双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-9和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应8.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油,产物收率为94%。
实施例24-25:
按实施例18中的方法合成双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-10和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应10.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油,产物收率为93%。
实施例26-27:
将30g季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯,少量甲苯和2.261g催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的250mL三口烧瓶中,将15.22g低含氢硅油(含氢量:0.4,粘度:200mPa·s左右)用甲苯稀释到原质量的50%后,加到恒压滴液漏斗中,开动搅拌器,在氮气保护下升温至110℃,在1.5h内将稀释的低含氢硅油滴加到反应瓶中,滴加完毕后继续反应7.0h,得到淡黄色的透明粘稠季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油,产率为89%,冷却到室温待用。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-7和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至100℃,随后在1.5h内缓慢滴加季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应6.0h,反应结束后减压蒸出溶剂,得到透明粘稠的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油,产物收率为92%。
实施例28-29:
按实施例26中的方法合成季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-8和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应7.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油,产物收率为94%。
实施例30-31:
按实施例26中的方法合成季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-9和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应8.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油,产物收率为93%。
实施例32-33:
按实施例26中的方法合成季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油。
将含C=C双键的长链聚醚AEM-10和催化剂(质量百分数5.0%的氯铂酸异丙醇溶液)加入带有机械搅拌、球形冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,通入氮气,30℃活化1.0h,并在氮气保护下升温至110℃,随后在1.5h内缓慢滴加季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯改性硅油溶液,滴加完毕后继续反应9.0h,反应结束后减压蒸出溶剂及低沸物,得到透明粘稠的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油,产物收率为93%。
表1:各实施例原料用量数据及产物性能测试数据
碳纤维专用油剂乳液制备及使用举例
实施例34-37:
按照一定比例,室温下加入实施例2中合成的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油、双三羟甲基丙烷四正酸酯(自制,文献为:宋岩,李延春,徐淑飞等,双三羟甲基丙烷正辛酸酯的合成,2010,39(4),526-528)、结构通式为C9H19C6H4[OCH2CH2]nOH的壬基酚聚氧乙烯醚NP-10(其中HLB值:13-14,羟值:85±3mg KOH/g,pH值:6.0-7.0,分子量:660,江苏省海安石油化工厂)和非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-8(其中HLB值:11-12,羟值:92±3mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分(高温灼烧)。
实施例38-41:
按照一定比例,在室温下加入实施例4中合成的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油、氨基改性硅油(粘度:1000mPa·s,氨值:0.02)、结构通式为H[OCH(CH3)CH2]n OH的聚丙二醇PPG-500(其中羟值:170-208mgKOH/g,分子量:460-560,江苏省海安石油化工厂)、N,N'-二苯基-对苯二胺和非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-3(其中HLB值:6-7,羟值:170-180mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例42-45:
按照一定比例,在室温下加入实施例6中合成的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油、长链聚醚硅油(粘度:3500mPa·s)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-8(其中HLB值:11-12,羟值:92±3mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)和结构通式为C9H19C6H4[OCH2CH2]nOH的壬基酚聚氧乙烯醚NP-40(其中HLB值:17.5-18,羟值:26-31mgKOH/g,pH值:5.0-7.0,分子量:1981,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例46-49:
按照一定比例,在室温下加入实施例8中合成的三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油、长链聚醚硅油(粘度:3500mp.s,信越硅油)、长链烷基改性硅油(粘度:1500mPa·s,信越硅油)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-5(其中HLB值:8.5-9.5,羟值:115±4mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)和非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-3(其中HLB值:6-7,羟值:170-180mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例50-53:
按照一定比例,在室温下加入实施例10中合成的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油、环氧改性硅油(环氧值:0.01,粘度:3300mp.s)、双三羟甲基丙烷四辛酸酯(自制,文献为:宋岩,李延春,徐淑飞等,双三羟甲基丙烷正辛酸酯的合成,2010,39(4),526-528)、N,N'-二苯基-对苯二胺、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-5(其中HLB值:10-11,羟值:130-140mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)和结构通式为H[OCH(CH3)CH2]n OH的聚丙二醇PPG-600(其中羟值:170-208mgKOH/g,分子量:540-660,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例54-57:
按照一定比例,在室温下加入实施例12中合成的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油、环氧改性硅油(环氧值为0.01,粘度:3300mPa·s,信越硅油)、长链聚醚硅油(粘度:3500mPa·s,信越硅油)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-5(其中HLB值:10-11,羟值:130-140mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-5(其中HLB值:8.5-9.5,羟值:115±4mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、结构通式为C9H19C6H4[OCH2CH2]nOH的壬基酚聚氧乙烯醚NP-40(其中HLB值:17.5-18,羟值:26-31mgKOH/g,pH值:5.0-7.0,分子量为1981,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例58-61:
按照一定比例,在室温下加入实施例14中合成的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油、氨基改性硅油(粘度:500mPa·s,氨值:0.02,信越硅油)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-8(其中HLB值:11-12,羟值:92±3mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、N,N'-二苯基-对苯二胺,在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例62-65:
按照一定比例,在室温下加入实施例16中合成的三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-5(其中HLB值:10-11,羟值:130-140mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、结构通式为C9H19C6H4[OCH2CH2]nOH的壬基酚聚氧乙烯醚NP-40(其中HLB值:17.5-18,羟值:26-31mgKOH/g,pH值:5.0-7.0,分子量为1981,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例66-69:
按照一定比例,在室温下加入实施例18中合成的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油、长链聚醚硅油(粘度:3500mPa·s,信越硅油)、长链烷基改性硅油(粘度:1500mPa·s,信越硅油)、结构通式为C9H19C6H4[OCH2CH2]nOH的壬基酚聚氧乙烯醚NP-10(其中HLB值:17.5-18,羟值:26-31mgKOH/g,pH值:5.0-7.0,分子量为1981,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-5(其中HLB值:8.5-9.5,羟值:115±4mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、结构通式为H[OCH(CH3)CH2]nOH的聚丙二醇PPG-600(其中羟值:170-208mgKOH/g,分子量为540-660,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例70-73:
按照一定比例,在室温下加入实施例20中合成的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油、N,N'-二苯基-对苯二胺和非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-3(其中HLB值:6-7,羟值:170-180mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-8(其中HLB值:11-12,羟值:92±3mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例74-77:
按照一定比例,在室温下加入实施例22中合成的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油、长链烷基改性硅油(粘度:1500mPa·s,信越硅油)、结构通式为H[OCH(CH3)CH2]n OH的聚丙二醇PPG-600(其中羟值:170-208mgKOH/g,分子量为540-660,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-5(其中HLB值:10-11,羟值:130-140mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-5(其中HLB值:8.5-9.5,羟值:115±4mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例78-81:
按照一定比例,在室温下加入实施例24中合成的双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油、长链聚醚硅油(粘度:3500mPa·s,信越硅油)、N,N'-二苯基-对苯二胺、结构通式为C9H19C6H4[OCH2CH2]nOH的壬基酚聚氧乙烯醚NP-40(其中HLB值:17.5-18,羟值:26-31mgKOH/g,pH值:5.0-7.0,分子量为1981,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。。
实施例82-85:
按照一定比例,在室温下加入实施例26中合成的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-7)共改性硅油、环氧改性硅油(环氧值为0.005,粘度:3300mPa·s,信越硅油)、结构通式为C9H19C6H4[OCH2CH2]nOH的壬基酚聚氧乙烯醚NP-10(其中HLB值:13-14,羟值:85±3mgKOH/g,pH值:6.0-7.0,分子量为660,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-5(其中HLB值:8.5-9.5,羟值:115±4mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例86-89:
按照一定比例,在室温下加入实施例28中合成的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-8)共改性硅油、氨基改性硅油(粘度:500mPa·s,氨值为0.01,信越硅油)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-5(其中HLB值:10-11,羟值:130-140mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、N,N'-二苯基-对苯二胺、在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
实施例90-93:
按照一定比例,在室温下加入实施例30中合成的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-9)共改性硅油、长链聚醚硅油(粘度:3500mPa·s,信越硅油)、双三羟甲基丙烷四辛酸酯(自制,文献为:宋岩,李延春,徐淑飞等,双三羟甲基丙烷正辛酸酯的合成,2010,39(4),526-528)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-3(其中HLB值:6-7,羟值:170-180mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-8(其中HLB值:11-12,羟值:92±3mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、结构通式为H[OCH(CH3)CH2]n OH的聚丙二醇PPG-600(其中羟值为170-208mgKOH/g,分子量为540-660,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量和形成碳纤维的强度。
实施例94-97:
按照一定比例,在室温下加入实施例32中合成的季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯/聚醚(AEM-10)共改性硅油、N,N'-二苯基-对苯二胺、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物O-5(其中HLB值:8.5-9.5,羟值:115±4mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂)、非离子型乳化剂脂肪醇与环氧乙烷缩合物MOA-5(其中HLB值:10-11,羟值:130-140mgKOH/g,江苏省海安石油化工厂),在室温和转速为600r/min机械搅拌条件下,缓慢加入400重量份的去离子水,添加完成后再继续搅拌4.0h,得到碳纤维专用油剂乳液。用离心机在3000r/min条件下离心该乳液30min,置于冰箱5天,取出后室温条件下放置,将以没有出现分层现象视为稳定。得到乳液进行粒径的测定,经稀释后对PAN原丝上油,测定油剂附着量,形成碳纤维的强度和灰分。
表2:多元醇酯/聚醚共改性硅油不同主体组分的实验数据
各列名称:列1:多元醇酯/聚醚共改性硅油(g);列2:聚醚改性硅油(g);列3:NP-10(g)(壬基酚聚氧乙烯醚,非离子型表面活性剂);列4:NP-40(g)(壬基酚聚氧乙烯醚,表面活性剂);列5:O-5(g)(脂肪醇与环氧乙烷缩合物,非离子型表面活性剂)(g);列6:O-8(脂肪醇与环氧乙烷缩合物,非离子型表面活性剂)(g);列7:PPG 500(g)(聚丙二醇,非离子型表面活性剂);列8:PPG 600(g)(聚丙二醇,非离子型表面活性剂);列9:MOA-3(g)(脂肪醇与环氧乙烷缩合物,非离子型表面活性剂);列10:MOA-5(g)(脂肪醇与环氧乙烷缩合物,非离子型表面活性剂);列11:MOA-7(g)(脂肪醇与环氧乙烷缩合物,非离子型表面活性剂);列12:环氧改性硅油(g);列13:N,N'-二苯基-对苯二胺(抗氧化剂和抗静电剂)(g);列14:氨基改性硅油(g);列15:长链烷基改性硅油(g);列16:双三羟甲基四正辛酸酯(g);列17:乳液稳定性;列18:溶剂附着量(wt.%);列19:乳液粒径(nm);列20:纤维强度(Gpa);列21:灼烧实验所得的碳纤维灰分(wt.%)。
从实施例1-33可知,本发明多元醇酯改性硅油的基础上,引入聚醚链段,获得具有不同结构的多元醇酯/聚醚共改性硅油;同时从实施例34-97可知,本发明合成的多元醇酯/聚醚共改性硅油具有良好的乳化性,可与多种表面活性剂形成性能稳定的水性乳液。

Claims (7)

1.一种多元醇酯/聚醚共改性硅油,其由如下步骤制备得到:
(1)甲苯为溶剂,加入含有C=C双键的多元醇酯和氯铂酸催化剂,氯铂酸催化剂的用量为多元醇酯的0.1-1.0wt%,经氮气置换出体系中的空气,30-50℃活化0.1-1.0h;
(2)按低含氢硅油中活性氢与含有C=C双键的多元醇酯的摩尔比为1:0.6-0.9的比例将低含氢硅油缓慢滴加到步骤(1)的反应体系中,氮气保护体系下加热到80-110℃,持续反应5.0-8.0h,得到多元醇酯改性硅油;其中,含有C=C双键的多元醇酯含有一个C=C双键,且同时含有两个及两个以上的高级脂肪酸酯基,每个脂肪酸酯基的碳原子数为6-22;
(3)将含有C=C双键的长链聚醚和催化剂混合,催化剂的用量为长链聚醚的0.1-1.0wt%,氮气置换出体系中的空气,持续搅拌下,30-50℃活化0.5-1.0h;然后升温至80-110℃,缓慢滴加步骤(2)得到的多元醇酯改性硅油,多元醇酯改性硅油中活性氢与长链聚醚的摩尔比为1:0.8-1.2,滴加完毕后继续反应4.0-10.0h,反应结束后减压蒸出甲苯低沸物,即得到多元醇酯/聚醚共改性硅油;其中,含有C=C双键的长链聚醚含有一个C=C双键,聚醚链上碳原子数为10-60。
2.如权利要求1所述的一种多元醇酯/聚醚共改性硅油,其特征在于:含有C=C双键的多元醇酯为三羟甲基丙烷单丙烯酸二己酸酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸二辛酸酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸二癸酸酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸二油酸酯、三羟甲基丙烷单烯丙基醚二己酸酯、三羟甲基丙烷单烯丙基醚二辛酸酯、三羟甲基丙烷单烯丙基醚二癸酸酯、季戊四醇单丙烯酸三辛酸酯、季戊四醇单丙烯酸三癸酸酯、双三羟甲基丙烷单丙烯酸三辛酸酯、双三羟甲基丙烷单丙烯酸三癸酸酯、双季戊四醇单丙烯酸五辛酸酯、双季戊四醇单丙烯酸五癸酸酯中的一种或一种以上。
3.如权利要求1所述的一种多元醇酯/聚醚共改性硅油,其特征在于:含有C=C双键的长链聚醚为烯丙基聚氧乙烯甲基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯甲基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯烯丙基醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯丁基醚、烯丙基聚氧乙烯醋酸酯、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醋酸酯、烯丙醇聚醚或不饱和端羟基聚醚。
4.一种碳纤维专用油剂,其特征在于:是由主体组分与水组成且主体组分质量浓度为30-70%的乳液,主体组分由权利要求1~3任何一项所述的多元醇酯/聚醚共改性硅油、乳化剂、抗氧化剂、抗静电剂、耐热性酯类化合物和非酯改性硅油组成;主体组分中,多元醇酯/聚醚共改性硅油的质量含量为20-60%,乳化剂的质量含量为10-30%,抗氧化剂的质量含量为0-10%,抗静电剂的质量含量为0-10%,耐热性酯类化合物的质量含量为0-30%,非酯改性硅油的含量为0-30%。
5.如权利要求4所述的一种碳纤维专用油剂,其特征在于:乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、聚丙二醇、聚乙二醇、脂肪醇与环氧乙烷缩合物、烷基酚与环氧乙烷缩合物、异构醇醚与环氧乙烷缩合物、脂肪酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、羧酸盐、高级醇及高级醇醚的硫酸酯盐、磺酸盐、月桂基三甲基氯化铵、油基甲基乙基铵硫酸乙酯盐、聚氧乙烯月桂基胺乳酸盐、硬脂酰基二甲基甜菜碱或月桂基二羟基乙基甜菜碱;抗氧化剂为N,N'-二苯基-对苯二胺、N,N'-二苯基-邻苯二胺或二异丙基乙基胺;抗静电剂为N,N'-二苯基-对苯二胺、苄基三乙基氯化铵或六亚甲基四胺;耐热性酯类化合物为三羟甲基丙烷三脂肪酸酯、偏苯三酸三脂肪醇酯、均苯四酸四脂肪醇酯、季戊四醇四脂肪醇酯、双三羟甲基丙烷四脂肪醇酯或双季戊四醇六脂肪醇酯。
6.如权利要求4所述的一种碳纤维专用油剂,其特征在于:非酯类改性硅油为氨基改性硅油、长链烷基改性硅油、环氧改性硅油或聚醚改性硅油。
7.如权利要求6所述的一种碳纤维专用油剂,其特征在于:氨基改性硅油的粘度为500-3000mPa·s,以封端氨基计算-NH2为0.001-0.05;长链烷基改性硅油的粘度为1000-5000mPa·s;环氧改性硅油的粘度为1000-4000mPa·s,环氧值为0.001-0.05;聚醚改性硅油的粘度为1000-5000mPa·s。
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