摘 要

有机硅产品具有优良的疏水性、耐热耐寒性、化学惰性、无毒性、成膜性和透气性等特点,因而它们的用途很广泛。随着生产工艺的改进和生产规模的扩大,成本已逐步降低,除了在军工、航天和电子等尖端技术上应用外,在民用和生活用品的应用中也取得了很大的发展, 其中以在纺织、造纸、皮革、玻璃以及化妆品等方面的应用尤为突出。

聚硅氧烷的工业合成方法根据聚合方法分为开环聚合和缩合聚合。开环聚合又分为催化聚合，乳液聚合、热聚合和辐射聚合等；缩合聚合反应分为水解和非水解法。

本文以对甲苯磺酸作为引发剂，用溶液聚合及催化剂的方法由八甲基环四硅氧烷制取短链PDMS。通过动态调整溶剂，使反应在均相溶液下进行。与其他聚合方法相比，此方法在保持溶液均相的条件下，聚合反应能够一直保持活性，然后可以通过改变催化剂的量和原料的量来控制PDMS的链长。

关键词：八甲基环四硅氧烷 溶液聚合 PDMS

Abstract

Organic silicon products has excellent hydrophobic application, heat cold resistance, chemical inertness, non-toxic property, breathable and film-forming characteristics. With the improvement of production technology and the expansion of production scale, it has gradually reduced the cost and expanded a lot of advanced application technology such as military, aerospace and electronic applications, civilian application such as textile, paper making, leather, glass and cosmetics, etc.

Polysiloxane industrial synthesis method is divided into the ring opening polymerization and condensation polymerization. Ring opening polymerization is divided into catalytic polymerization, emulsion polymerization, thermal polymerization and radiation polymerization, etc.. The polymerization method divided into hydrolysis and the hydrolysis condensation polymerization reaction.

With p-toluene sulfonic acid as the initiator, this paper uses the method of active solution polymerization by using octamethylcyclotetrasiloxane as catalyst resulting in the formation of short chains of PDMS. By dynamically adjusting the solvent, the reaction occurs in homogeneous solution. Compared with other polymerization process, by keeping the solution homogeneous, and changing the amount of catalyst and raw materials this method can keep the polymerization active resulting in the controlling of the chain length of PDMS product as a homogeneous solution improving the flexibility of its further usage.

Key words: octamethylcyclotetrasiloxane solution polymerization active polymerization PDMS

目录

1 文献综述：

1.1研究背景

1.2研究的目的和意义

1.3溶剂选择

1.3.1甘油

1.3.2乙醇

1.3.3二甲基甲酰胺（DMF）

1.3.4 甲苯

1.3.5八甲基环四硅氧烷（D₄）

1.4混合溶剂

1.4.1混合溶剂定义

1.4.2混合溶剂溶解机理

1.4.3混合溶剂选择理论

1.5 D₄阳离子开环聚合机理

2实验部分

2.1实验材料与仪器

2.2实验原理

2.2.1溶液聚合

2.2.2八甲基环四硅氧烷溶液

2.3实验步骤

2.3.1样品制备

2.3.2实验表征

傅里叶红外光谱（IR）

4.1结论

4.2展望

致谢

参考文献：…………………………………………………………………………………………

1 文献综述：

1.1研究背景

有机硅产品具有优良的疏水性、耐热耐寒性、化学惰性。无毒性、成模性和透气性等特点，因而他们的用途很广泛。随着生产工艺的改进和生产规模的扩大，成本已逐步降低，除了在军工。航天和电子等尖端技术的应用外，在民用和生活用品的应用中也去的了很大的发展，其中以在防止、造纸、皮革。玻璃以及化妆品等方面的应用尤为突出^【1】。而聚硅氧烷是一类性能优良的特种聚合物，其分子结构中的Si-O-Si键赋予其优越的耐热性、耐寒性、耐药品性和生理惰性等特性，在涂料，黏合剂和增韧剂等领域具有广泛应用。八甲基环四硅氧烷（D₄）是合成聚硅氧烷的重要原料。

1.2研究的目的和意义

八甲基环四硅氧烷(D₄)是有机硅工业中应用最广的环硅氧烷中间体^【3】,因其曲折的环结构比D₃ 平面的环结构的环张力低,使其开环聚合比D₃困难得多^【4】。而八甲基环四硅氧烷的聚合方式多种多样，在亲核或亲电催化剂、温度或辐射作用下可开环聚合生成线型聚硅氧烷，聚合方法主要有本体聚合和乳液聚合。

本体聚合可分为阴离子聚合和阳离子聚合，阴离子聚合就是在碱性催化剂（亲核试剂）作用下，使环硅氧烷开环聚合成线型聚硅氧烷的过程；阳离子聚合就是环硅氧烷在酸性催化剂（亲电试剂）作用下的开环聚合反应。