摘要：以1,3,5-三甲基~1,3,5-三（3′，3′，3′~三氟丙基）環三矽氧烷（D3F）、八甲基環四矽氧烷（D4）、四甲基環四矽氧烷（D4H）、六甲基二矽氧烷（MM）為原料，經酸催化開環聚合製得含氟含氫聚矽氧烷（FPHMS），再和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚（F6）在鉑催化下經矽氫加成反應合成了一種新型氟矽表麵活性劑（FSS）。用紅外光譜（IR）對FSS的結構進行了表征，並對FSS的表麵性能等進行了測定。結果表明：FSS水溶液的臨界膠束濃度（cmc）為1.0g·L-1,cmc處的表麵張力（γcmc）為23.5mN·m-1.質量分數為0.5%的FSS水溶液的發泡力為1.53,5min的穩泡性為0.375,對苯的増溶力為13.7,對煤油、50#機油和苯的乳化力分別是9s、27s和28s,在硬水中的穩定性為5級。

近年來，隨著工業技術的不斷發展，人們對材料的要求越來越高，由於有機氟表麵張力低，有機矽中矽氧烷主鏈有柔順卷曲的特性，使得含氟和含矽類表麵活性劑的用量與日俱增。但有機氟化合物耐低溫性能差，有機矽化合物耐化學介質差，使它們的應用受到一定限製。氟矽表麵活性劑因有機結合了含氟表麵活性劑和含矽表麵活性劑的優點，這類材料與傳統材料相比具有其獨到的材料性能，已成為材料領域的研究熱點，並廣泛應用於航天航空、汽車、電子、液晶、油田、紡織、橡膠及建材等領域中。

YANG等以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺~2-甲基丙磺酸鈉為共聚單體，以乙烯基三乙氧基矽烷為交聯劑進行自由基聚合，合成了一種陰離子型氟矽表麵活性劑，研究發現交聯劑對全氟丙烯酸酯共聚物物理特性有一定的影響，當增大交聯劑的用量時，可大大增加其疏水、疏溶劑性能。TSIBOUKLIS等在甲苯溶劑、鉑催化下，將CH2=CHCH2O（CH2）2（CF2）nCF3與聚甲基氫矽氧烷反應，製得具有低表麵自由能的氟矽聚合物，該聚合物能夠形成相對光滑的塗膜，可阻止細菌的沾附。汪峰等以甲苯作為溶劑，用低含氫矽油、甲基丙烯酸十二氟庚酯和烯丙基聚氧乙烯醚經催化合成了氟矽表麵活性劑，研究表明其水溶液的表麵張力隨著氟含量的增加而降低。魏瀟等用全氟烷基乙烯【F（CF2）nCH=CH2，n=6——12的偶數或全氟烷基乙基碘【F（CF2）nCH2CH2I，n=6——12的偶數和三氯矽烷在氯鉑酸催化下於50℃——100℃反應2——4 h，再在二甲苯（或吡啶）高沸點溶劑存在下，於80℃——120℃滴加甲醇（或乙醇），再反應2——3 h，經減壓精餾得氟矽表麵活性劑，具有良好的防水、防油和防汙性能，表麵張力小於17.6 mN/m，透光率高達99.9%.作者以1,3,5-三甲基~1,3,5-三（3′，3′，3′~三氟丙基）環三矽氧烷（D3F）、八甲基環四矽氧烷（D4）、四甲基環四矽氧烷（D4H）、六甲基二矽氧烷（MM）為原料，經酸催化開環聚合反應先製得含氟含氫聚矽氧烷（FPHMS），再和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚（F6）在鉑催化下經矽氫加成反應設計合成出了一種新型氟矽表麵活性劑（FSS），並對FSS的界麵性能、發泡性能、乳化力、増溶力、在硬水中的穩定性等進行了研究。

1實驗部分

1.1試劑

1,3,5-三甲基~1,3,5-三（3′，3′，3′~三氟丙基）環三矽氧烷（D3F），工業品，浙江化工科技集團有限公司；八甲基環四矽氧烷（D4），工業品，江西星火有機矽廠；四甲基環四矽氧烷（D4H），工業品，南京中旭化工有限公司；六甲基二矽氧烷（MM），工業品，上海華潤化工有限公司；烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚（CH2=CHCH2O（C2H4O）x（C3H6O）yH，F6，平均摩爾質量為1250 g/mol），工業品，陝西秦陽化工廠；氯鉑酸，分析純，廣東汕頭市達濠精細化學品有限公司；十二烷基硫酸鈉（SDS），分析純，天津市紅岩化學試劑廠；十六烷基三甲基溴化銨（CTAB），分析純，天津市福晨化學試劑廠；濃硫酸、碳酸鈉、鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈣、氯化鎂、異丙醇、苯，均為分析純，西安化學試劑廠。

1.2實驗方法

1.2.1中間體含氟含氫聚矽氧烷的製備

在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管的四口燒瓶中，按n（D4）∶n（D3F）∶n（D4H）∶n（MM）=1∶1∶1∶1比例依次加入D4、D3F、D4H、MM，攪拌下加熱升溫至50——60℃，緩慢加入濃H2SO4（占單體總的質量分數3%），控溫在50——60℃反應4 h.後升溫至80——90℃，加適量Na2CO3，反應數小時，使體係pH近5——6，冷卻，靜置，抽濾，得無色透明液體，即中間體含氟含氫聚矽氧烷（FPHMS），其含Si-H基的氫質量分數為0.343%.反應式為：