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理论与研究 甘璐·端羧基聚硅氧烷 (FRCAS) 的合成及性能研究

b g h i j
a CH CH CH NHCOCH CHCHOOH
2
CH 2 2 CH
3 3
Si(CH ) O Si O Si O Si O Si(CH )
a 3 3 m n p 3 3
CH
CH CH CF 3 3 CH CH (CF ) CH 3
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2
2
2
2
c f b e d
图 5 FRCAS 的 1H-NMR 对应图
Si—CH 3 )、1 094~1 020 (s，Si—O)、804(s， v Si-C ，
Si—CH 3 ，Si—CH 2 —)cm -1 三处的强峰显然为目标分
子主链 —— 聚二甲基硅氧烷链段中的 Si-CH 3 、Si-O
图 2 FRASO 的 1H-NMR 谱
以及 Si—C 键所产生。此外，与 FRCAS 分子中的羟
g h -1
a CH CH CH NH 基有关的伸缩振动吸收峰发生在 3 283 cm 附近，但
2
CH 2 2 CH 2
3 3 由于该基团含量甚少，因此以非常弱小的峰包形式出
Si(CH ) O Si O Si O Si O Si(CH ) 现 [11] 。
a 3 3 m n 3 3
CH 图 6 为 FRCAS 的 1H-NMR 谱图。羧基硅油
CH CH CF 3 3 CH CH (CF ) CH 3 FRCAS 是特种高分子化合物，纯化比较困难，因而
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图 3 FRASO 的 1H-NMR 对应图 其 1H-NMR 谱图不规范，e 峰 ( 归属于 CH 2 (CH 2 ) 9
CH 3 δ=1.3) 能 说 明 侧 链 上 长 碳 链 的 存 在 ； c 峰(归 属
于 CH 2 CH 2 CF 3 δ=0.75) 和 f 峰 ( 归 属 于 CH 2 CH 2 CF 3
δ=2.1) 能说明三氟丙基的存在 ； g 峰(归 属 于
CH 2 NHCO 3 δ=3.4)，6.1~6.6 这部分的放大谱中、h
峰 ( 归属于 CH=CHCOOH δ=6.28)和 j 峰 ( 归属于
CH=CHCOOH δ=6.4) 附近的诸多小峰，基本可说明
FRCAS 的结构中有羧基存在 [12~16] 。

图 4 FRCAS 的红外光谱图

附近的中强峰为该分子中甲基 C—H 键的反对称伸缩
振动吸收峰 ； 1 711(v C=O )和 1 631(v C=c )cm -1 处的弱
峰，分别归属于 FRCAS 分子侧链中羰基 C=O 键
s
和 C=C 双键的伸缩振动 ；而发生在 1 264(s，δ C-H ，
图 6 FRCAS 的 1H-NMR 谱图
表 3 不同氨值 FRCAS 和 FRASO 有机硅的黏度测试结果
项目 FRASO（Av=0.2） FRASO(Av=0.6) FRCAS（Av=0.2） FRCAS（Av=0.6）
黏度 /cP 295 1 245 682 9 876
备注 ： Av= 氨值
2.3 FRASO 和 FRCAS 的物化性能 图 7 FRCAS 粒径分布图可以看出其平均粒度为
2.3.1 FRASO 和 FRCAS 黏度 101.5 nm，粒径主要分布在 50~250 nm 之间，分布区
2.3.2 FRCAS 乳液粒径和电位分布测试结 域较窄，可以看出乳液中聚合物纯度较高。
果 图 8 FRCAS Zeta 电位分布图可以知道该乳液

2019 第 45 卷 ·11·
年