环氧有机硅改性酪蛋白胶粘剂的制备及性能研究【字数：14189】
本文首先介绍了国内的各种胶粘剂的发展和现状，包括了各种传统胶粘剂的缺点和毒性，由此引出以环氧有机硅改性酪蛋白胶粘剂，并对其改性后的性能做一些描述，最后对此胶粘剂在未来的生产中实际应用做展望。本实验以干酪素、磷酸钠、硼砂、尿素为原料合成了酪蛋白胶粘剂。研究了磷酸钠用量、硼砂用量、尿素用量以及其反应温度对胶粘剂粘度的影响规律。实验结果表明合成酪蛋白胶粘剂的最佳合成条件为当加入24g干酪素、2.65g磷酸钠、0.5g硼砂、4.5g尿素、在到达80℃后反应2小时得到的胶粘剂粘性较好，其粘度为66271 mpa.s。其次，加入3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷来对上述的胶粘剂进行改性。研究了有机硅投加方式和有机硅用量对胶粘剂的改性效果的影响规律。实验结果表明交联反应2h后加入胶粘剂总质量的0.2%有机硅，通过对其粘度的测量，粘度为298422 mpa.s，且耐水性等性能测试，得出其综合性能较强。
目录
1. 前言 1
1.1有机硅的发展综述 1
1.1.1有机硅的概念、发展历史及现状 1
1.1.2 有机硅在胶粘剂中的作用 2
1.2 胶粘剂发展综述 2
1.2.1 胶粘剂的概念、发展历史及现状 2
1.2.2 全球胶粘剂的情况及其优缺点及未来趋势 3
1.2.3 酪蛋白胶粘剂 5
1.3 课题研究目的、意义及主要研究内容及其方法 6
1.3.1 选题研究的目的和意义 6
1.3.2 主要研究内容 6
1.3.3 主要研究方法和思路 7
2. 实验部分 8
2.1 实验试剂及仪器 8
2.1.1 实验试剂 8
2.1.2 实验仪器 8
2.2 实验方法 8
2.2.1酪蛋白胶的合成 8
2.2.2环氧有机硅对胶粘剂的改性 9
2.2.3粘度的测定 9
2.2.4性状及性能检测 10
3. 结果与讨论 11
3.1 磷酸钠用量的影响 11
3.2 硼砂用量的影响 12
3.3 尿素用量的影响 13
3.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
交联反应温度的影响 14
3.5 环氧有机硅的投加方法及用量的影响 16
3.5.1 环氧有机硅投加方法的影响 16
3.5.2 环氧有机硅用量的影响 16
4. 结论 18
参考文献 19
致谢 21
1.前言
1.1有机硅的发展综述
1.1.1有机硅的概念、发展历史及现状
有机硅是指其中有机分子含有SiC键并且至少一个有机基团直接键合到硅原子上的化合物，在工业生产中，通常使用其中氧，氮和硫与有机原子连接的化合物作为有机硅化合物[1]。硅氧烷的基本结构由硅氧结构组成并含有无机原子。因此，有机硅分子具有有机基团和无机结构，因此它具有有机性质和无机材料的某些性质[2]。
虽然有机硅只在工业上出现了一百多年，但是其运用十分广泛。自19世纪60年代以来，法国化学家C.Friedel和J. M. Crafts已经从SiCl4和ZnEt2反应形成第一种有机硅化合物SiEt4。到后来A.Ladenburg使用类似的反应物，ZnEt2、Si(OEt)3Cl与Na反应，合成了以硅为官能团的硅烷，接着又通过HgPh2与SiCl4合成了PhSiCl3. 1885年A.Polis用Wurtz法合成了SiPh4等，在20世纪初的时间里，世界各地的化学家为了合成有机硅花费了巨大的心血。
有机硅的工业应用始于1898年，英国的F. S. Kipping专注于Grignard反应合成具有不同官能度的可水解硅烷。通过RMgCl与SiCl4反应生成RSiCl3和R2SiCl2.其间，W. Dilthey也用相同的方法合成了有机硅，他将产物水解，得到第一种环状硅氧烷化合物，六苯基环三硅氧烷(Ph2SiO)3.
到1940年，康宁，通用电气和前苏联的一些公司发现了聚合物有机硅的应用前景。先后合成了硅树脂和二甲基硅油，后来又用直接发合成了有机氯硅烷，接着各国都意识到了有机硅的应用前景，德国、日本、法国都开始投入资金进行有机硅的研究。随着各国投入力度的加大，有机硅的发展也得到了空前的进步，同时技术的进步也使各国的经济得到了很明显的发展。
中国的有机硅技术起步较西方发达国家要晚一些，但发展速度相当迅速。 1952年北京的化工试验所使用Grignard法制成了有机氯硅烷，上海的有机化安所研究了硅氧平衡与聚合[3]。随后1956年沈阳化工研究所简称有机硅研究室，后1958年上海投入资金购置了氯硅烷的生产设备，后来陆续也建成了很多的工厂生产有机硅。
随着社会的发展和对新材料的需求，对有机硅的需求正在不断增大，如今我国有机硅的使用量和出口量都位列在世界前列。
1.1.2 有机硅在胶粘剂中的作用
与传统的单一无机有机材料相比，由于SiO键和主链结构，有机硅材料具有比一般CC键更高的键能[4]，导致有机硅的热稳定性比较高，高温下分子间的键也不容易断裂，这样的结构导致其不但耐高温还耐低温，机械性能也比一般的无机有机材料要好。由于有机硅中没有不稳定的双键存在，那么就不易被氧化，可以接受一定的光辐射，在自然状态下的保存时间也比一般的材料保存的年限久。再者，有机硅材料还有良好的电气绝缘性能，可以在湿度较大的地方使用，而不会发生危险。基于有机硅的这些优点，且因为有机硅可以改变有机胶粘剂分子主链的结构，使硅基与有机胶的主链相连接，使胶粘剂拥有有机硅一系列的优点。
有机硅粘合剂具有独特的耐热性和耐低温性[5]。良好的电气性能和耐候性，化学稳定性，疏水防潮性，抗氧化性，可加工性，密封性，透气性和弹性等。电特性在很宽的温度范围内变化很小，介电损耗很低。可制成高档密封材料，主要用于窗户玻璃和玻璃幕墙的密封粘接。目前主要有单组分，双组分，阻燃和耐高温硅酮密封胶。目前，中国每年消耗约1万吨有机硅密封胶[6]。
根据不同的场合所需要不同分子结构的有机硅材料，例如：改变有机硅的主链分子结构；改变连接在硅原子上的有机基团；选择不同的反应过程；选择添加不同的助剂使用各种共聚技术，然后开发用于各种目的的有机硅粘合剂。
目录
1. 前言 1
1.1有机硅的发展综述 1
1.1.1有机硅的概念、发展历史及现状 1
1.1.2 有机硅在胶粘剂中的作用 2
1.2 胶粘剂发展综述 2
1.2.1 胶粘剂的概念、发展历史及现状 2
1.2.2 全球胶粘剂的情况及其优缺点及未来趋势 3
1.2.3 酪蛋白胶粘剂 5
1.3 课题研究目的、意义及主要研究内容及其方法 6
1.3.1 选题研究的目的和意义 6
1.3.2 主要研究内容 6
1.3.3 主要研究方法和思路 7
2. 实验部分 8
2.1 实验试剂及仪器 8
2.1.1 实验试剂 8
2.1.2 实验仪器 8
2.2 实验方法 8
2.2.1酪蛋白胶的合成 8
2.2.2环氧有机硅对胶粘剂的改性 9
2.2.3粘度的测定 9
2.2.4性状及性能检测 10
3. 结果与讨论 11
3.1 磷酸钠用量的影响 11
3.2 硼砂用量的影响 12
3.3 尿素用量的影响 13
3.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
交联反应温度的影响 14
3.5 环氧有机硅的投加方法及用量的影响 16
3.5.1 环氧有机硅投加方法的影响 16
3.5.2 环氧有机硅用量的影响 16
4. 结论 18
参考文献 19
致谢 21
1.前言
1.1有机硅的发展综述
1.1.1有机硅的概念、发展历史及现状
有机硅是指其中有机分子含有SiC键并且至少一个有机基团直接键合到硅原子上的化合物，在工业生产中，通常使用其中氧，氮和硫与有机原子连接的化合物作为有机硅化合物[1]。硅氧烷的基本结构由硅氧结构组成并含有无机原子。因此，有机硅分子具有有机基团和无机结构，因此它具有有机性质和无机材料的某些性质[2]。
虽然有机硅只在工业上出现了一百多年，但是其运用十分广泛。自19世纪60年代以来，法国化学家C.Friedel和J. M. Crafts已经从SiCl4和ZnEt2反应形成第一种有机硅化合物SiEt4。到后来A.Ladenburg使用类似的反应物，ZnEt2、Si(OEt)3Cl与Na反应，合成了以硅为官能团的硅烷，接着又通过HgPh2与SiCl4合成了PhSiCl3. 1885年A.Polis用Wurtz法合成了SiPh4等，在20世纪初的时间里，世界各地的化学家为了合成有机硅花费了巨大的心血。
有机硅的工业应用始于1898年，英国的F. S. Kipping专注于Grignard反应合成具有不同官能度的可水解硅烷。通过RMgCl与SiCl4反应生成RSiCl3和R2SiCl2.其间，W. Dilthey也用相同的方法合成了有机硅，他将产物水解，得到第一种环状硅氧烷化合物，六苯基环三硅氧烷(Ph2SiO)3.
到1940年，康宁，通用电气和前苏联的一些公司发现了聚合物有机硅的应用前景。先后合成了硅树脂和二甲基硅油，后来又用直接发合成了有机氯硅烷，接着各国都意识到了有机硅的应用前景，德国、日本、法国都开始投入资金进行有机硅的研究。随着各国投入力度的加大，有机硅的发展也得到了空前的进步，同时技术的进步也使各国的经济得到了很明显的发展。
中国的有机硅技术起步较西方发达国家要晚一些，但发展速度相当迅速。 1952年北京的化工试验所使用Grignard法制成了有机氯硅烷，上海的有机化安所研究了硅氧平衡与聚合[3]。随后1956年沈阳化工研究所简称有机硅研究室，后1958年上海投入资金购置了氯硅烷的生产设备，后来陆续也建成了很多的工厂生产有机硅。
随着社会的发展和对新材料的需求，对有机硅的需求正在不断增大，如今我国有机硅的使用量和出口量都位列在世界前列。
1.1.2 有机硅在胶粘剂中的作用
与传统的单一无机有机材料相比，由于SiO键和主链结构，有机硅材料具有比一般CC键更高的键能[4]，导致有机硅的热稳定性比较高，高温下分子间的键也不容易断裂，这样的结构导致其不但耐高温还耐低温，机械性能也比一般的无机有机材料要好。由于有机硅中没有不稳定的双键存在，那么就不易被氧化，可以接受一定的光辐射，在自然状态下的保存时间也比一般的材料保存的年限久。再者，有机硅材料还有良好的电气绝缘性能，可以在湿度较大的地方使用，而不会发生危险。基于有机硅的这些优点，且因为有机硅可以改变有机胶粘剂分子主链的结构，使硅基与有机胶的主链相连接，使胶粘剂拥有有机硅一系列的优点。
有机硅粘合剂具有独特的耐热性和耐低温性[5]。良好的电气性能和耐候性，化学稳定性，疏水防潮性，抗氧化性，可加工性，密封性，透气性和弹性等。电特性在很宽的温度范围内变化很小，介电损耗很低。可制成高档密封材料，主要用于窗户玻璃和玻璃幕墙的密封粘接。目前主要有单组分，双组分，阻燃和耐高温硅酮密封胶。目前，中国每年消耗约1万吨有机硅密封胶[6]。
根据不同的场合所需要不同分子结构的有机硅材料，例如：改变有机硅的主链分子结构；改变连接在硅原子上的有机基团；选择不同的反应过程；选择添加不同的助剂使用各种共聚技术，然后开发用于各种目的的有机硅粘合剂。
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