有機(jī)硅化合物的組成研究.pdf

1、有機(jī)硅是一類品種眾多、性能優(yōu)異的新型化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于紡織、塑料、化妝品、油墨、醫(yī)藥、金屬加工和機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域。由于有機(jī)硅產(chǎn)品種類多、成分復(fù)雜(如一些產(chǎn)品本身是聚合度、分子量不一樣組分的混合物)、有機(jī)硅單體具有較強(qiáng)的反應(yīng)活潑性等問題，給分析工作增加了困難。迄今為止，對(duì)于含量少的官能團(tuán)和硅氧烷的分析、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷分析，還存在不少問題有待解決。 1、甲基氯硅烷是有機(jī)硅工業(yè)的最基本原料，其合成過程中產(chǎn)生許多副產(chǎn)物，其中“甲基氯

2、硅烷低沸物”中除了甲基氯硅烷外還有甲基硅烷、低級(jí)烯烴、氯代烷烴等很多組分，為了回收利用及對(duì)其合成工藝的改革優(yōu)化，有必要對(duì)其進(jìn)行定性定量分析。由于“低沸物”沸點(diǎn)低、沸程很小，在氣相色譜上很難將所有組分得到分離，需要研究新的方法。 本論文“甲基氯硅烷低沸物”樣品中的甲基二氯硅烷和2-甲基-2-丁烯組分無法在一根毛細(xì)管柱上分離，這給它們的定性定量帶來了困難。本論文利用甲基二氯硅烷可以與甲醇反應(yīng)生成甲氧基化產(chǎn)物(反應(yīng)很迅速、很徹底)，而

3、2-甲基-2-丁烯不能醇解的特點(diǎn)，先用氣質(zhì)聯(lián)用儀分析甲基氯硅烷低沸物及其醇解反應(yīng)后混合物的組成變化情況，對(duì)各組分進(jìn)行了定性，再用氣相色譜儀進(jìn)行定量分析，根據(jù)醇解反應(yīng)前后的出峰情況，以樣品中不會(huì)醇解的四甲基硅烷做內(nèi)標(biāo)參照計(jì)算出重疊峰中甲基二氯硅烷和2-甲基-2-丁烯的相對(duì)含量。 2、甲基含氫硅油的最大特點(diǎn)是防水性能優(yōu)異，應(yīng)用范圍很廣，為了研究、控制其產(chǎn)品質(zhì)量及特性，有必要對(duì)其組成進(jìn)行分析研究。含氫硅油一般由有機(jī)氫氯硅烷與有機(jī)聚硅氧

4、烷或有機(jī)氯硅烷共水解平衡得到，產(chǎn)物往往由兩三個(gè)類型而且同一類型又由不同聚合度的含氫聚硅氧烷組成，因此成分非常復(fù)雜。含氫聚硅氧烷的質(zhì)譜中分子離子峰一般都不明顯，而且每個(gè)類型的含氫聚硅氧烷的離子系列基本一樣，只是離子豐度有所變化。它們的質(zhì)譜峰隨著分子量的增加而差別越來越小，僅靠質(zhì)譜圖已很難區(qū)別它們。 然而含氫硅油中結(jié)構(gòu)相似組分在色譜圖上的保留時(shí)間和含量表現(xiàn)出一定的規(guī)律和特點(diǎn)。本論文先用氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)并解析出低分子量組分的結(jié)構(gòu)，通過這些

5、規(guī)律和特點(diǎn)推導(dǎo)出大分子量組分的結(jié)構(gòu)，最后在氣相色譜上對(duì)已定性組分進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，樣品“HDF”主要含有雙端全氫硅油(HMe<,2>SiO(MeHSiO)<,n>SiMe<,2>H)、單端全氫硅油(HMe<,2>SiO(MeHSiO)<,n>SiMe<,3>)和環(huán)狀全氫硅油((MeHSiO)<,n>)三個(gè)系列的組分，共定性52個(gè)，含量占88.48％；“TSF”中主要為環(huán)狀全氫硅油和甲基全氫硅油(Me<,3>SiO(MeHSiO)<

6、,n>SiMe<,3>)兩個(gè)系列的組分，共定性40個(gè)，含量占97.24％；“HDT”主要含單端全氫硅油、環(huán)狀全氫硅油和甲基全氫硅油三個(gè)系列的組分，共定性52個(gè)，含量占94.12％。本論文還對(duì)其中部分組分的色譜保留指數(shù)進(jìn)行了測(cè)試計(jì)算。 3、本論文含氫硅油樣品中含有四種類型的全含氫型硅油組分，即甲基全氫硅油、環(huán)狀全氫硅油、雙端全氫硅油和單端全氫硅油，它們的質(zhì)譜中都存在四個(gè)m/z值個(gè)位數(shù)依次為“5”、“9”、“3”和“7”的離子系列，

7、每4個(gè)離子碎片可編為一組，每組中各數(shù)值間相差14，即一個(gè)CH2；組與組之間相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，依次相差60，正好是鏈節(jié)(MeHSiO)的相對(duì)質(zhì)量。這是它們共同的質(zhì)譜特征，而它們各自每組中相對(duì)應(yīng)的離子豐度有所不同，本論文對(duì)它們之間的差異也進(jìn)行了總結(jié)，具有一定的理論意義。 4．本論文的創(chuàng)新點(diǎn)： ①以樣品中本身含有的四甲基硅烷作為內(nèi)標(biāo)參照，根據(jù)樣品醇解前后變化情況，對(duì)難分離組分進(jìn)行了有效的定量計(jì)算。 ②建立了以小分子組分的定