CN108276580B - 永久性抗静电mq树脂及其制备方法 - Google Patents
永久性抗静电mq树脂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108276580B CN108276580B CN201810106644.7A CN201810106644A CN108276580B CN 108276580 B CN108276580 B CN 108276580B CN 201810106644 A CN201810106644 A CN 201810106644A CN 108276580 B CN108276580 B CN 108276580B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resin
- parts
- quaternary ammonium
- ammonium salt
- antistatic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 125
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 claims abstract description 77
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 28
- -1 silicate ester Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000001763 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium Substances 0.000 claims description 28
- 235000019743 Choline chloride Nutrition 0.000 claims description 28
- SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M choline chloride Chemical group [Cl-].C[N+](C)(C)CCO SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 28
- 229960003178 choline chloride Drugs 0.000 claims description 28
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical group CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- BITPLIXHRASDQB-UHFFFAOYSA-N ethenyl-[ethenyl(dimethyl)silyl]oxy-dimethylsilane Chemical compound C=C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C=C BITPLIXHRASDQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FIHCECZPYHVEJO-UHFFFAOYSA-N ethoxy-dimethyl-phenylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)C1=CC=CC=C1 FIHCECZPYHVEJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ADLWTVQIBZEAGJ-UHFFFAOYSA-N ethoxy-methyl-diphenylsilane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C)(OCC)C1=CC=CC=C1 ADLWTVQIBZEAGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 claims description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910004674 SiO0.5 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004944 Liquid Silicone Rubber Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
- C08G77/16—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to hydroxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
- C08G77/18—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/32—Post-polymerisation treatment
- C08G77/34—Purification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种永久性抗静电MQ树脂的制备方法，属于硅有机高分子化合物领域。本发明解决的技术问题是提供一种永久性抗静电的MQ树脂，该永久性抗静电的MQ树脂为含有季铵盐结构的MQ树脂，MQ树脂中的季铵盐含量为1wt％～30wt％。制备方法为：将季铵盐、硅酸酯、单官能团有机硅单体、盐酸、乙醇和水混合，升温到60～80℃反应2～6h；最后经过分层、洗涤、蒸馏等后处理，得到永久性抗静电MQ树脂。该永久性抗静电MQ树脂有很好的抗静电性，经长时间放置后仍然能保持较好的抗静电性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种永久性抗静电MQ树脂的制备方法，属于硅有机高分子化合物。
背景技术
目前，许多塑料制品，化纤及皮革等由于静电造成的电击，放电现象给工业以及日常生活带来了很大的危害。许多物体，如液体和粉体以及天然或者合成高分子材料，因摩擦而带有静电，若没有有效的泄漏通道，静电积累将会发生静电引力(或者斥力)、电击或火花放电现象，这在易燃易爆物质环境条件下，将酿成巨大灾害。因此为避免静电效应的发生，大部分绝缘体需要进行抗静电处理。目前主要采用抗静电剂来抑制静电荷的产生和促进电荷的泄露。
MQ树脂性质介于普通无机高分子化合物和有机高分子化合物之间，不仅具有一般树脂难以达到的耐高温，憎水、电绝缘性能、优良的耐热性和粘接性，还有很好的相容性，所以常作为一种组分和其它聚合物基质一起组成多相体系，以改进基质聚合物的性能或得到具有某些特殊性能的功能材料。在工业上具有很大的应用价值，主要用作加成型液体硅橡胶的补强填料，硅氧烷压敏胶的填料及增粘剂，因此在化妆品、电子、电器、航空和建筑等领域都获得了广泛的应用。
1950年，W.H.Dandt等人制得了MQ硅树脂，1997年，L.N.Lewis等人制备出甲基MQ硅树脂。随着我国在近年来不断的对MQ树脂进行深入的探索，陈循军等人制备出甲基乙烯基MQ硅树脂，该MQ树脂可增强其补强效果；崔贵银等人制备出的含氢MQ树脂，可增强其与有机聚合物及颜色配伍性；曾正好等人研究出具有高折射率的MQ树脂。但到目前为止，我国还未发现可抗静电性的MQ树脂。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种具有永久性抗静电的MQ树脂。
具有永久性抗静电的MQ树脂为具有季铵盐结构的MQ树脂，MQ树脂中季铵盐含量为1wt％～30wt％，优选为MQ树脂中季铵盐含量为1～10wt％，为了提高其抗静电性能和油溶性能，优选所述永久性抗静电MQ树脂中的季铵盐含量为3.5wt％～9wt％；更优选为季铵盐含量为6wt％～9wt％；进一步优选为季铵盐含量为8wt％～9wt％；最优选的技术方案为MQ树脂中的季铵盐含量为9wt％。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种所述永久性抗静电MQ树脂的制备方法。
永久性抗静电MQ树脂的制备方法：以硅酸酯为原料，季铵盐和单官能团有机硅单体作为封端剂，在酸性条件下反应制得含有季铵盐结构的MQ树脂；所述季铵盐为氯化胆碱；所述硅酸酯为正硅酸乙酯或水玻璃，所述单官能团有机硅单体为六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷、三甲基氯硅烷、二甲基苯基乙氧基硅烷和甲基二苯基乙氧基硅烷中的任意一种；优选的，所述硅酸酯为正硅酸乙酯，所述单官能团有机硅单体为六甲基二硅氧烷。
为了提高其抗静电能力，其中，硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为50～60:3～8:30～40；优选的，硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为50～52:3～8:30～32。更优选为，硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为52:8:32。
永久性抗静电MQ树脂的制备方法具体为：将季铵盐、硅酸酯、单官能团有机硅单体、盐酸、乙醇和水混合，升温到60～80℃反应2～6h，得到结构中含有季铵盐的MQ树脂。本发明控制体系中HCl浓度在5～15％之间。
其中，永久性抗静电MQ树脂的制备方法具体为：以重量份计，先将3～8份季铵盐溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入50～60份硅酸酯、30～40份单官能团有机硅单体、8～10份盐酸、10～20份乙醇和9～11份水，再升温到60～80℃反应2～6h，得到结构中含有季铵盐的MQ树脂，其中，所述盐酸浓度范围为24～38g/mL之间；
优选的原料重量比例为：以重量份计，先将3～8份氯化胆碱溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入50～60份正硅酸乙酯、30～40份六甲基二硅氧烷、8～10份盐酸、10～20份乙醇和9～11份水；
更优选为：将3～8份氯化胆碱溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入到50～52份正硅酸乙酯、30～32份六甲基二硅氧烷、8～9份盐酸、10份乙醇、9～10份水中；
进一步优选为：将8份氯化胆碱溶于5份水中，待溶解完全后，加入到52份正硅酸乙酯、32份六甲基二硅氧烷、9份盐酸、10份乙醇和10份水中。
优选的，升温至60～70℃，反应4～6h；更优选为：升温至70℃，反应时间为4h。
优选的，升温为缓慢升温，升温速率为0.05℃/s～0.2℃/s。
进一步的，将制得的含有季铵盐的MQ树脂再进行后处理，得到纯的抗静电MQ树脂；其中，后处理的目的是为了分离提纯。
其中：后处理包括分层、洗涤和蒸馏。
后处理具体方法为：
(1)分层，直接将反应后的产物分层，去除水层；
(2)洗涤，以重量份计，在剩余的油相中加入50～60份甲苯，20～30份水，混匀后，再次分层，去除水层，得到油相；
(3)蒸馏，将步骤(2)中最后得到油相加压蒸馏，去除多余的甲苯，得到永久性抗静电MQ树脂。
本发明以正硅酸乙酯为原料，氯化胆碱和六甲基二硅氧烷作为封端剂，在酸性条件下反应制得含有季铵盐结构的MQ树脂，其分子式为(Me3SiO0.5)a(Cl(CH3)3NCH2CH2)b(SiO2)c，其中，a的范围为8～25，b的范围为5～25，c的范围为16～40，(a+b)/c的范围为0.6～1.3。
该永久性抗静电MQ树脂的结构式如式1所示：
其中，R为CH2CH2N(CH3)3Cl或Si(CH3)3，
表示重复的
结构。
本发明还提供永久性抗静电MQ树脂在抗静电方面的应用。
本发明的有益效果：
1、本发明的永久性抗静电MQ树脂，直接成膜试验其表面电阻率可在108～1011之间，表面电阻率较低，具有良好的抗静电性，长时间放置，仍然能保持较好的抗静电性能。
2、本发明的永久性抗静电MQ树脂，可以作为可抗静电性的填料，在改进基质聚合物的性能的基础上，还可以使整个体系具有抗静电的效果，减少静电危害。
3、本发明的永久性抗静电MQ树脂，与油相相容性好，该永久性抗静电MQ树脂少量添加在硅油中，就可使其表面电阻率达到109～12Ω，长时间放置，仍然能保持较好的抗静电性能。
4、本发明采用氯化胆碱改性MQ树脂，生产工艺简单，且氯化胆碱原料价格低廉，成本低。
附图说明
图1为实施例1制得的永久性抗静电MQ树脂S1的红外谱图。
具体实施方式
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种具有永久性抗静电的MQ树脂。
所述永久性抗静电MQ树脂为含有季铵盐结构的MQ树脂，MQ树脂中季铵盐含量为1wt％～30wt％。优选为MQ树脂中季铵盐含量为1～10wt％，此时，其直接成膜表面电阻率为108～1013之间；
当MQ树脂中季铵盐含量≥10wt％时，会导致油溶性较差，影响其作为填料时的表面电阻率，为了提高其油溶性，优选所述永久性抗静电MQ树脂中的季铵盐含量为3.5wt％～9wt％；此时，其直接成膜表面电阻率为108～1011；添加在甘油中时，其表面电阻率在109～1012之间。
为了进一步提高抗静电能力，更优选为季铵盐含量为6wt％～9wt％，此时，其直接成膜表面电阻率为108～1010；
进一步优选为季铵盐含量为8wt％～9wt％；此时，其直接成膜表面电阻率为108～109；
最优选的技术方案为MQ树脂中的季铵盐含量为9wt％，此时，其直接成膜电阻率为108，且其添加在硅油中，其表面电阻率也较低为109。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种所述永久性抗静电MQ树脂的制备方法。
本发明采用季铵盐对MQ树脂进行改性，获得含有季铵盐结构的MQ树脂，该结构可以使MQ树脂具有抗静电性，让其变为可抗静电性的填料，在改进基质聚合物的性能的基础上，还可以使整个体系具有抗静电的效果，减少静电危害。
优选的，永久性抗静电MQ树脂的制备方法：以硅酸酯为原料，季铵盐和单官能团有机硅单体作为封端剂，在酸性条件下反应制得含有季铵盐结构的MQ树脂；所述季铵盐为氯化胆碱；所述硅酸酯为正硅酸乙酯或水玻璃，所述单官能团有机硅单体为六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷、三甲基氯硅烷、二甲基苯基乙氧基硅烷和甲基二苯基乙氧基硅烷中的任意一种；为了降低成本，提高抗静电能力，本发明优选硅酸酯为正硅酸乙酯，单官能团有机硅单体为六甲基二硅氧烷。
本发明的方法：将季铵盐、硅酸酯、单官能团有机硅单体反应，所述反应在催化条件下进行，催化条件为酸性催化，通过发生取代反应、分子间脱水成醚键，使MQ树脂上接上季铵盐。
其中，为了提高其抗静电能力以及油溶性，硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为50～60:3～8:30～40；
为了进一步提高抗静电能力，优选的，硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为50～52:3～8:30～32。更优选为，硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为52:8:32。
优选的，永久性抗静电MQ树脂的制备方法为：将季铵盐、硅酸酯、单官能团有机硅单体、盐酸、乙醇和水混合，升温到60～80℃反应2～6h，得到结构中含有季铵盐的MQ树脂。本发明控制体系中HCl浓度在5～15％之间，体系中HCl浓度太大，反应不易控制；浓度太小，会生成凝胶，得不到MQ树脂。其中，乙醇的作用是作为溶剂。
其中，永久性抗静电MQ树脂的制备方法具体为：以重量份计，先将3～8份季铵盐溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入50～60份硅酸酯、30～40份单官能团有机硅单体、8～10份盐酸、10～20份乙醇和9～11份水，再升温到60～80℃反应2～6h，得到结构中含有季铵盐的MQ树脂，其中，所述盐酸浓度范围为24～38g/mL之间；
优选的原料及其重量比例为：以重量份计，先将3～8份氯化胆碱溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入50～60份正硅酸乙酯、30～40份六甲基二硅氧烷、8～10份盐酸、10～20份乙醇和9～11份水；
采用本发明方法制得的抗静电树脂：方法简便，原料价格低廉，成本低。
为了进一步提高永久性抗静电树脂的抗静电性能，改性方法优选为：将3～8份氯化胆碱溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入到50～52份正硅酸乙酯、30～32份六甲基二硅氧烷、8～9份盐酸、10份乙醇、9～10份水中；
最优的方法为：将8份氯化胆碱溶于5份水中，待溶解完全后，加入到52份正硅酸乙酯、32份六甲基二硅氧烷、9份盐酸、10份乙醇、10份水中。
为了进一步提高永久性抗静电树脂的抗静电性能，优选的，升温至60～70℃，反应4～6h；最优的方案为：升温至70℃，反应时间为4h。
优选的，升温为缓慢升温，升温速率为0.05℃/s～0.2℃/s。
进一步的，采用氯化胆碱对MQ树脂进行改性后，再进行后处理，得到纯的抗静电MQ树脂；其中，后处理的目的是为了分离提纯。
其中：后处理包括分层、洗涤和蒸馏。
后处理具体方法为：
(1)分层，直接将反应后的产物分层，去除水层；
(2)洗涤，以重量份计，在剩余的油相中加入50～60份甲苯，20～30份水，混匀后，再次分层，去除水层，得到油相；
(3)蒸馏，将步骤(2)中最后得到油相加压蒸馏，去除多余的甲苯，得到抗静电MQ树脂。
本发明以正硅酸乙酯为原料，氯化胆碱和六甲基二硅氧烷作为封端剂，在酸性条件下反应制得含有季铵盐结构的MQ树脂，其分子式为(Me3SiO0.5)a(Cl(CH3)3NCH2CH2)b(SiO2)c，其中：a的范围为8～25，b的范围为5～25，c的范围为16～40，(a+b)/c的范围为0.6～1.3。
该永久性抗静电MQ树脂的结构式如式1所示：
其中，R为CH2CH2N(CH3)3Cl或Si(CH3)3，
表示重复的
结构。
本发明还提供永久性抗静电MQ树脂在抗静电领域的应用。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1永久性抗静电MQ树脂的制备
MQ树脂改性：氯化胆碱对MQ树脂进行结构改性：先将3g氯化胆碱溶于5g水(记为水1)中，再加入52g正硅酸乙酯，32g六甲基硅氧烷，10g盐酸(浓度为24％)，10g水(记为水2)和10g乙醇，升温到70℃下反应4h，升温速率在为0.05℃/s，得到含有季铵盐结构的MQ树脂。
含有季铵盐结构的MQ树脂后处理：直接将反应后的产物分层，去除水层；洗涤，以重量份计，在剩余的油相中加入58g甲苯，25g水(记为水3)，混合均匀后，再次分层，去除水层，得到油相；蒸馏，最后得到油相加压蒸馏，去除多余的甲苯，得到永久性抗静电MQ树脂S1。S1的红外光谱图如附图1所示。
制得的S1中季铵盐含量为3.5wt％
实施例2改变实施例1中的组分配比、反应温度、时间和后处理方式，得到永久性抗静电MQ树脂S2～S8，具体参数见表1、表2。
制得的S2中季铵盐含量为6wt％；S3中季铵盐含量为9wt％；S4中季铵盐含量为4wt％；S5中季铵盐含量为5wt％；S6中季铵盐含量为8wt％，S7中季铵盐含量为1wt％；S8中季铵盐含量为10wt％。
表1
表2
试验例1
将S1～S8以及未改性MQ树脂直接成膜测试，表面电阻率如表3所示。
表3
由表3可以看出，本发明含有季铵盐结构的MQ树脂，其表面电阻率降低，具有很好的抗静电性能。
试验例2
将S1～S8、未改性MQ树脂分别添加在硅油中，树脂与硅油的重量比为10％，测量其表面电阻率，结果如表4所示。
表4
由表4的试验结果数据可以看出，本发明制备的抗静电树脂S1～S6，与油相的相容性好，且表面电阻率低，可以作为抗静电的填料。
从表3和表4可以看出，虽然S8直接成膜时，表面电阻率较小，但是其不完全溶于硅油、甲苯等油相，油溶性变差，导致其做填料时，表面电阻率差。
试验例3
将S1～S6直接成膜，放置在空气中，放置120天，其表面电阻率(Ω)随时间变化如表5所示。
表5
| 5d | 10d | 15d | 30d | 60d | 120d | |
| S1 | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> |
| S2 | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> |
| S3 | 10<sup>8</sup> | 10<sup>8</sup> | 10<sup>8</sup> | 10<sup>8</sup> | 10<sup>8</sup> | 10<sup>8</sup> |
| S4 | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>10</sup> |
| S5 | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>11</sup> |
| S6 | 10<sup>9</sup> | 10<sup>9</sup> | 10<sup>9</sup> | 10<sup>9</sup> | 10<sup>9</sup> | 10<sup>9</sup> |
由表5的试验结果看出，经长时间放置后本发明的产品仍然能保持较好的抗静电性能，表面电阻率保持稳定不变，由此可以说明本发明制备的永久性抗静电树脂材料具有很好的稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术工人来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (20)
1.永久性抗静电MQ树脂，其特征在于，所述永久性抗静电MQ树脂为含有季铵盐结构的MQ树脂，MQ树脂中的季铵盐含量为1wt%～30wt%；
其制备方法为：以硅酸酯为原料，季铵盐和单官能团有机硅单体作为封端剂，在酸性条件下反应制得含有季铵盐结构的MQ树脂；所述季铵盐为氯化胆碱，所述硅酸酯为正硅酸乙酯或水玻璃，所述单官能团有机硅单体为六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷、三甲基氯硅烷、二甲基苯基乙氧基硅烷和甲基二苯基乙氧基硅烷中的任意一种； 其中，硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为50～60:3～8:30～40。
2.根据权利要求1所述的永久性抗静电MQ树脂，其特征在于，所述永久性抗静电MQ树脂中的季铵盐含量为3.5wt%～9wt%。
3.根据权利要求2所述的永久性抗静电MQ树脂，其特征在于，所述永久性抗静电MQ树脂中的季铵盐含量为6wt%～9wt%。
4.根据权利要求2所述的永久性抗静电MQ树脂，其特征在于，所述永久性抗静电MQ树脂中的季铵盐含量为8～9wt%。
5.根据权利要求2所述的永久性抗静电MQ树脂，其特征在于，所述永久性抗静电MQ树脂中的季铵盐含量为9wt%。
6.权利要求1或2所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：以硅酸酯为原料，季铵盐和单官能团有机硅单体作为封端剂，在酸性条件下反应制得含有季铵盐结构的MQ树脂；所述季铵盐为氯化胆碱，所述硅酸酯为正硅酸乙酯或水玻璃，所述单官能团有机硅单体为六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷、三甲基氯硅烷、二甲基苯基乙氧基硅烷和甲基二苯基乙氧基硅烷中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：所述硅酸酯为正硅酸乙酯，单官能团有机硅单体为六甲基二硅氧烷。
8.根据权利要求6所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为50～52:3～8:30～32。
9.根据权利要求8所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：硅酸酯、季铵盐和单官能团有机硅单体的重量比为52:8:32。
10.根据权利要求6所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于，将季铵盐、硅酸酯、单官能团有机硅单体、盐酸、乙醇和水混合，升温到60～80℃反应2～6h，得到结构中含有季铵盐的MQ树脂。
11.根据权利要求10所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于，以重量份计，先将3～8份季铵盐溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入50～60份硅酸酯、30～40份单官能团有机硅单体、8～10份盐酸、10～20份乙醇和9～11份水，再反应，得到结构中含有季铵盐的MQ树脂，其中，所述盐酸浓度为24～38g/mL。
12.根据权利要求11所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于，以重量份计，先将3～8份氯化胆碱溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入50～60份正硅酸乙酯、30～40份六甲基二硅氧烷、8～10份盐酸、10～20份乙醇和9～11份水。
13.根据权利要求12所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于，将3～8份氯化胆碱溶于4～5份水中，待溶解完全后，加入50～52份正硅酸乙酯、30～32份六甲基二硅氧烷、8～9份盐酸、10份乙醇和9～10份水。
14.根据权利要求12所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于，将8份氯化胆碱溶于5份水中，待溶解完全后，加入52份正硅酸乙酯、32份六甲基二硅氧烷、9份盐酸、10份乙醇和10份水。
15.根据权利要求10所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：升温至60～70℃，反应4～6h，升温速率为0.05～0.2℃/s。
16.根据权利要求15所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：升温至70℃，反应4h。
17.根据权利要求6所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：将制得的含有季铵盐的MQ树脂进行后处理，得到纯的永久性抗静电MQ树脂；其中，后处理的目的是为了分离提纯。
18.根据权利要求17所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于：后处理包括分层、洗涤和蒸馏。
19.根据权利要求18所述的永久性抗静电MQ树脂的制备方法，其特征在于，后处理步骤为：
（1）分层，直接将反应后的产物分层，去除水层；
（2）洗涤，以重量份计，在剩余的油相中加入50～60份甲苯，20～30份水，混匀后，再次分层，去除水层，得到油相；
（3）蒸馏，将步骤（2）中最后得到油相加压蒸馏，去除多余的甲苯，得到永久性抗静电MQ树脂。
20.权利要求1~5任一项所述的永久性抗静电MQ树脂在抗静电领域的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810106644.7A CN108276580B (zh) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 永久性抗静电mq树脂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810106644.7A CN108276580B (zh) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 永久性抗静电mq树脂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108276580A CN108276580A (zh) | 2018-07-13 |
| CN108276580B true CN108276580B (zh) | 2021-02-02 |
Family
ID=62807518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810106644.7A Active CN108276580B (zh) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 永久性抗静电mq树脂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108276580B (zh) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1133684C (zh) * | 1999-08-16 | 2004-01-07 | 中国科学院化学研究所 | 一种带季铵侧基的聚硅氧烷共聚物及其制备方法 |
| US6737444B1 (en) * | 2003-01-16 | 2004-05-18 | Dow Corning Corporation | Method of making silicone resin emulsions |
| US8784787B2 (en) * | 2009-10-23 | 2014-07-22 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | Co-modified organopolysiloxane |
| CN102863852A (zh) * | 2012-09-03 | 2013-01-09 | 南通博宇机电有限公司 | 一种抗静电涂料 |
| CN105506964A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-04-20 | 湖州市千金丝织厂 | 一种新型抗菌防静电整理剂 |
-
2018
- 2018-02-02 CN CN201810106644.7A patent/CN108276580B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108276580A (zh) | 2018-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104152104B (zh) | 一种自粘性有机硅压敏胶粘剂及其制备方法 | |
| CN101875725B (zh) | 有机硅灌封胶补强用乙烯基硅树脂及其制备方法 | |
| CN107312495B (zh) | 一种自粘性高温硫化硅橡胶带及其制备方法 | |
| CN104694004B (zh) | 一种无溶剂防污闪有机硅涂料及其制备方法 | |
| TWI802631B (zh) | 聚矽氧黏著劑組成物、硬化物、黏著膜及黏著帶 | |
| CN107602863B (zh) | 一种氟代烷基含氢硅油及其制备方法 | |
| CN106190012B (zh) | 一种透明的高强度自流平脱甲醇型单组份有机硅胶及其制备方法 | |
| WO1982001876A1 (en) | Liquid copolymeric organopolysiloxanes comprising sio2 and method therefor | |
| CN106519246B (zh) | 多烷氧基封端聚硅氧烷及其制备方法 | |
| CN101200594A (zh) | 单组分脱醇型室温固化硅橡胶 | |
| CN105295720B (zh) | 一种有机硅浸渍漆的制备方法 | |
| CN101121861A (zh) | 一种低粘度无溶剂有机硅绝缘浸渍漆及其制备方法 | |
| CN107312496B (zh) | 一种粘接性加成型液体硅橡胶 | |
| CN109593510A (zh) | 烷氧基封端的有机硅聚合物、其制备方法与单组分脱醇型有机硅密封胶 | |
| KR20140024244A (ko) | 히드로실리콘 수지 및 이의 제조 방법 | |
| CN114058290B (zh) | 一种超低离型力的无溶剂有机硅离型剂及其制备方法 | |
| JP2015155541A (ja) | シロキサンポリマー架橋硬化物 | |
| CN108329474B (zh) | 一种单组份加成型有机硅浸渍漆用有机硅树脂及其制备方法和应用 | |
| CN106831845B (zh) | 含硼有机硅化合物、其制备方法和用途 | |
| CN105368068B (zh) | 一种用于套管的耐高温高击穿电压无填料的有机硅橡胶 | |
| CN111592651B (zh) | 一种低羟基含氢乙烯基苯基有机硅树脂及其制备方法 | |
| CN102775792B (zh) | 改性含氢硅油及其制备方法和用途以及包含其的硅橡胶 | |
| CN107641466B (zh) | 一种有机硅无溶剂浸渍漆及其制备方法 | |
| KR101474283B1 (ko) | 수소 올리고실록산 수지 및 이의 제조 방법 | |
| CN108276580B (zh) | 永久性抗静电mq树脂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 643000 Huidong learning street 180, Zigong, Sichuan Patentee after: Sichuan University of Light Chemical Technology Address before: 643000 Huidong learning street 180, Zigong, Sichuan Patentee before: SICHUAN University OF SCIENCE & ENGINEERING |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230519 Address after: 610400 No.3 Guangdong Road, Chengdu ABA Industrial Development Zone, Jintang County, Chengdu City, Sichuan Province Patentee after: Sichuan xinghuiteng Group Co.,Ltd. Address before: 643000 Huidong learning street 180, Zigong, Sichuan Patentee before: Sichuan University of Light Chemical Technology |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240110 Address after: 831100 No. 34, Huihui Avenue, high tech Industrial Development Zone, Changji City, Changji Hui Autonomous Prefecture, Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: Xinjiang Huiteng Plastic Co.,Ltd. Address before: 610400 No.3 Guangdong Road, Chengdu ABA Industrial Development Zone, Jintang County, Chengdu City, Sichuan Province Patentee before: Sichuan xinghuiteng Group Co.,Ltd. |