最近,很多客戶問(wèn)到關(guān)于氨基硅油的一些問(wèn)題,特別是關(guān)于氨基改性硅油的分子量、粘度和氨值的關(guān)系,以下是詳細(xì)解答:
1. 各參數(shù)定義分子量:
指聚合物分子鏈的平均質(zhì)量(單位:Da)。氨基改性硅油的分子量由聚合反應(yīng)條件(如單體比例、催化劑、反應(yīng)時(shí)間)決定,直接影響其物理性質(zhì)(如粘度、柔軟性)。
粘度:
液體流動(dòng)阻力的量度(單位:mPa?s)。氨基改性硅油的粘度與分子量正相關(guān),同時(shí)受分子間作用力(如氫鍵)和分子結(jié)構(gòu)(如支化度)影響。
氨值:
每克樣品中氨基的含量(單位:mg KOH/g),反映氨基的數(shù)量。氨值越高,氨基含量越高,影響產(chǎn)品的極性、反應(yīng)性及應(yīng)用性能(如柔軟性、黃變傾向)。
2. 參數(shù)間的聯(lián)系
(1)分子量與粘度的關(guān)系
正相關(guān):
分子量越大,分子鏈越長(zhǎng),分子間摩擦力增大,粘度顯著上升。例如,低分子量硅油(如 500 Da)流動(dòng)性好,而高分子量硅油(如 10 萬(wàn) Da)呈半固態(tài)。
氨基的影響:
氨基的引入可能通過(guò)氫鍵增強(qiáng)分子間作用力,導(dǎo)致相同分子量下粘度更高。例如,氨基改性硅油的粘度可能高于同分子量的普通硅油。
(2)氨值與分子量的關(guān)系
合成中的相互作用:
氨基作為反應(yīng)性基團(tuán),可能參與聚合反應(yīng)(如交聯(lián)或鏈終止),導(dǎo)致分子量降低。例如,高氨值可能對(duì)應(yīng)較低的分子量,需通過(guò)控制合成條件平衡兩者。
(3)氨值與粘度的關(guān)系
氫鍵增強(qiáng)粘度:
氨基(-NH?)易形成氫鍵,增加分子間吸引力,導(dǎo)致粘度升高。例如,氨值每增加 0.1 mmol/g,粘度可能提升 10%-20%(具體幅度取決于分子結(jié)構(gòu))。
結(jié)構(gòu)影響:
氨基的位置(如側(cè)鏈或端基)和類型(伯胺、仲胺等)會(huì)影響氫鍵強(qiáng)度,從而改變粘度。例如,伯胺(-NH?)比仲胺(-NH-)更易形成氫鍵,粘度更高。
3. 實(shí)際應(yīng)用中的平衡
紡織行業(yè):
高氨值(0.5-1.2 mmol/g)提供優(yōu)異柔軟性和吸濕性,但可能因氫鍵過(guò)多導(dǎo)致粘度偏高,需控制分子量以保持流動(dòng)性。
低氨值(<0.3 mmol/g)適用于要求低黃變的場(chǎng)合,此時(shí)可通過(guò)增加分子量提升成膜性。
化妝品行業(yè):
需平衡氨值(溫和性)和粘度(膚感)。例如,護(hù)發(fā)產(chǎn)品常用中氨值(0.3-0.6 mmol/g)、中分子量(5 萬(wàn) - 10 萬(wàn) Da)硅油,兼顧柔順性和延展性。
總結(jié)
分子量是基礎(chǔ)參數(shù),直接決定粘度;
氨值通過(guò)氨基的氫鍵作用間接影響粘度,并可能限制分子量;
三者需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)化,例如高柔軟性需求需高氨值和適當(dāng)分子量,而低粘度產(chǎn)品需控制氨值和分子量。