摘 要

近年来有机硅工业及其产品飞速发展，因其产品的多样性、性能的优越性、应用的广泛性。有机硅制品已经在电子、汽车、医疗以及航空航天等各个行业得到广泛应用。有机硅研制和生产及应用已形成一个独立的体系，成为反映一个国家特种高分子材料先进性的标志之一。

本文利用丁酮作为溶剂提供给电子溶剂，氢氧化钾为碱性催化剂、乙醇作为止链剂对甲基苯基硅油进行裂解。其中，给电子溶剂能提髙硅氧烷键裂解活性中心浓度，并提供极性环境使得在碱催化下进行重排加快环体生成速度，止链剂不仅能进攻硅氧键也可与生成的环体作用使其不再开环聚合成线性聚合物而推动平衡移动于有利于裂解反应方向。裂解反应分别考察在不同反应时间、不同止链剂、用量以及丁酮溶剂体积变化对硅油裂解的影响，并通过气相色谱检测反应产物并计算硅油转化率。

关键词：甲基苯基硅油，碱催化，裂解

Abstract

In recent years silicone industry and its products has rapidly developed because of diversity of products ,superior performance,extensive application.Silicone products have been widely used in the electronics, automotive, medical and aerospace industries.Development ,production and application of organic silicon has become an independent system, reflecting a country to become one of the advanced nature of special polymer materials logo.

In this paper, the use of methyl ethyl ketone as a solvent to the electronic solvent, potassium hydroxide as alkaline catalyst, ethanol as chain stopper methyl phenyl silicone oil cracking,wherein the electron donor solvent can mention increase siloxane bond cleavage concentration of active centers and offers a polar environment such that, in the base-catalyzed rearrangement to accelerate the speed of the ring body is generated ,not only to stop the attack chain silicon-oxygen bond can also be generated with ring body effect that it no longer ring-opening polymerization to linear polymers while promoting balance moved in a direction conducive to cracking reactions.The cleavage reaction were investigated at different reaction times and different chain-stopper, and the effect of the amount of change in volume of the solvent butanone cleavage silicone oil, and the reaction product by gas chromatography and the conversion rate calculating silicone.

Key Words: methylphenyl silicone oil, base catalysed, cleavage

目录

摘要 III

Abstract IV

第一章 绪论 2

1.1 有机硅化合物简介 2

1.1.1 有机硅油简介 2

1.1.2 聚硅氧烷的简介 3

1.2 硅油的裂解方法 4

1.3 环状硅氧烷与线性硅氧烷的转化平衡 6

1.3.1 影响转化平衡的外界因素 6

1.3.2 反应物聚合度对反应的影响 6

1.3.3 取代基对转化平衡的影响 6

1.3.4 反应平衡的产物组成 7

1.4 本文研究的主要内容和意义 7

1.4.1 课题的研究意义 7

1.4.2 课题研究的主要内容 8

第二章 硅油的溶剂化处理 8

2.1 引言 9

2.2 化学试剂和实验仪器 9

2.2.1 化学试剂 9

2.2.2 实验仪器 10

2.3 实验原理及方法 11

2.3.1 溶剂化碱催化裂解甲基苯基硅油原理 11

2.3.2 硅油及其产物的处理方式 12

2.4产物分析 13

2.4.1反应物分析 13

2.4.2 反应产物的定性 14

2.4.3 反应产物的定量 16

2.5 结果分析与讨论 17

2.5.1 数据处理 17

2.5.2催化剂用量对反应的影响 18

2.5.3 溶剂体积对反应的影响 19

2.5.4 反应时间对反应的影响 20

第三章 结论 21

参考文献 22

致谢 23

第一章 绪论

1.1 有机硅化合物简介

聚有机硅氧烷（如硅油、硅橡胶、硅树脂等）是一类以硅氧键为主链，以（R_nSiO_4-n/2）_m为结构通式的有机化合物，R为连接在硅原子上的有机官能团如甲基、苯基等，n代表基团数量；m代表链结数（mgt;2)^【1】；虽然重复的硅氧键是聚有机硅氧烷结构的主要代表和表现形式，但是硅原子上是否连接有有机官能团是区分有机硅与无机硅化合物的重要标志，如玻璃、石英、陶瓷等其他自然界中其他聚硅氧烷类物质不含有有机基团R却也含有硅氧键^【2】。由于聚硅氧烷特殊的分子结构形式，聚有机硅氧烷兼备无机材料和有机聚合物两大类材料的性能^【1】。加上硅氧键具有较高的键能，聚合物的分子间作用力较弱造就了其优秀而独特的物理性质如：耐高低温、憎水性、耐磨损、电气绝缘以及良好的化学稳定性和不可燃性。与此同时聚有机硅氧烷对周围环境具有无污染的特点，这使得有机硅产品成为在社会各个领域应用广泛的一种重要的高分子材料，成为了国民经济和人们日常生活的新型宠儿^【4】。

在我国，由于有机硅下游产品消费量日益增加，硅油消费所占比重也随着逐年增加，这同时也导致了对甲基硅氧烷环体这类中间体消费量的大量增加，尤其是六甲基环三硅氧烷(D₃)、八甲基环四硅氧烷(D₄)等。然而，在整个有机硅消费链中，无论是硅油成品，还是中间体的D₃ , D₄以及甲基硅氧烷单体，国内生产完全不能自给自足，国内自给率不足50%，因而对外国的有机硅原料具有很大的依赖性^【4】。虽然近年来我国的生产规模和生产技术都得到了很大进步，但是仍然满足不了经济发展的需求，长期的供不应求导致了国内供需矛盾的趋势日益增强，这一方面主要是由于国内甲基硅氧烷单体的生产规模都比较小，从而产能低下，而另一方面甲基硅氧烷单体消耗量太大且增长率每年不断增加，进而导致环体供应不足。并且由于硅油的价格昂贵，一些小型生产厂家根本不敢大量购买。若能通过将硅油进行裂解生成有机硅中间体，那么对于解决国内产能不足从而减轻对国外产品的依赖并且有助于创造更多经济效益。另外从环保角度来看，通过将硅油收集起来进行裂解也能减轻一些硅油对环境造成的污染。