摘要：以1,3,5-三甲基~1,3,5-三（3′，3′，3′~三氟丙基）环三硅氧烷（D3F）、八甲基环四硅氧烷（D4）、四甲基环四硅氧烷（D4H）、六甲基二硅氧烷（MM）为原料，经酸催化开环聚合制得含氟含氢聚硅氧烷（FPHMS），再和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚（F6）在铂催化下经硅氢加成反应合成了一种新型氟硅表面活性剂（FSS）。用红外光谱（IR）对FSS的结构进行了表征，并对FSS的表面性能等进行了测定。结果表明：FSS水溶液的临界胶束浓度（cmc）为1.0g·L-1,cmc处的表面张力（γcmc）为23.5mN·m-1.质量分数为0.5%的FSS水溶液的发泡力为1.53,5min的稳泡性为0.375,对苯的増溶力为13.7,对煤油、50#机油和苯的乳化力分别是9s、27s和28s,在硬水中的稳定性为5级。

近年来，随着工业技术的不断发展，人们对材料的要求越来越高，由于有机氟表面张力低，有机硅中硅氧烷主链有柔顺卷曲的特性，使得含氟和含硅类表面活性剂的用量与日俱增。但有机氟化合物耐低温性能差，有机硅化合物耐化学介质差，使它们的应用受到一定限制。氟硅表面活性剂因有机结合了含氟表面活性剂和含硅表面活性剂的优点，这类材料与传统材料相比具有其独到的材料性能，已成为材料领域的研究热点，并广泛应用于航天航空、汽车、电子、液晶、油田、纺织、橡胶及建材等领域中。

YANG等以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺~2-甲基丙磺酸钠为共聚单体，以乙烯基三乙氧基硅烷为交联剂进行自由基聚合，合成了一种阴离子型氟硅表面活性剂，研究发现交联剂对全氟丙烯酸酯共聚物物理特性有一定的影响，当增大交联剂的用量时，可大大增加其疏水、疏溶剂性能。TSIBOUKLIS等在甲苯溶剂、铂催化下，将CH2=CHCH2O（CH2）2（CF2）nCF3与聚甲基氢硅氧烷反应，制得具有低表面自由能的氟硅聚合物，该聚合物能够形成相对光滑的涂膜，可阻止细菌的沾附。汪峰等以甲苯作为溶剂，用低含氢硅油、甲基丙烯酸十二氟庚酯和烯丙基聚氧乙烯醚经催化合成了氟硅表面活性剂，研究表明其水溶液的表面张力随着氟含量的增加而降低。魏潇等用全氟烷基乙烯【F（CF2）nCH=CH2，n=6——12的偶数或全氟烷基乙基碘【F（CF2）nCH2CH2I，n=6——12的偶数和三氯硅烷在氯铂酸催化下于50℃——100℃反应2——4 h，再在二甲苯（或吡啶）高沸点溶剂存在下，于80℃——120℃滴加甲醇（或乙醇），再反应2——3 h，经减压精馏得氟硅表面活性剂，具有良好的防水、防油和防污性能，表面张力小于17.6 mN/m，透光率高达99.9%.作者以1,3,5-三甲基~1,3,5-三（3′，3′，3′~三氟丙基）环三硅氧烷（D3F）、八甲基环四硅氧烷（D4）、四甲基环四硅氧烷（D4H）、六甲基二硅氧烷（MM）为原料，经酸催化开环聚合反应先制得含氟含氢聚硅氧烷（FPHMS），再和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚（F6）在铂催化下经硅氢加成反应设计合成出了一种新型氟硅表面活性剂（FSS），并对FSS的界面性能、发泡性能、乳化力、増溶力、在硬水中的稳定性等进行了研究。

1实验部分

1.1试剂

1,3,5-三甲基~1,3,5-三（3′，3′，3′~三氟丙基）环三硅氧烷（D3F），工业品，浙江化工科技集团有限公司；八甲基环四硅氧烷（D4），工业品，江西星火有机硅厂；四甲基环四硅氧烷（D4H），工业品，南京中旭化工有限公司；六甲基二硅氧烷（MM），工业品，上海华润化工有限公司；烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚（CH2=CHCH2O（C2H4O）x（C3H6O）yH，F6，平均摩尔质量为1250 g/mol），工业品，陕西秦阳化工厂；氯铂酸，分析纯，广东汕头市达濠精细化学品有限公司；十二烷基硫酸钠（SDS），分析纯，天津市红岩化学试剂厂；十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），分析纯，天津市福晨化学试剂厂；浓硫酸、碳酸钠、盐酸、氢氧化钠、氯化钙、氯化镁、异丙醇、苯，均为分析纯，西安化学试剂厂。

1.2实验方法

1.2.1中间体含氟含氢聚硅氧烷的制备

在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，按n（D4）∶n（D3F）∶n（D4H）∶n（MM）=1∶1∶1∶1比例依次加入D4、D3F、D4H、MM，搅拌下加热升温至50——60℃，缓慢加入浓H2SO4（占单体总的质量分数3%），控温在50——60℃反应4 h.后升温至80——90℃，加适量Na2CO3，反应数小时，使体系pH近5——6，冷却，静置，抽滤，得无色透明液体，即中间体含氟含氢聚硅氧烷（FPHMS），其含Si-H基的氢质量分数为0.343%.反应式为：