利用阴离子活性聚合、缩聚、接枝共聚等方法合成平均分子量不同、化学结构可控的官能基聚硅氧烷整理剂,进行结构表征、应用性能测试和构效相关性研究。利用模拟生态纤维表面和Langmuir成膜法制备聚硅氧烷单分子膜,然后采用无损伤成像技术获取硅膜的二维和三维图像,进行形貌观测及微观性能测定。研究不同生态纤维基质上官能基聚硅氧烷的成膜形态、膜性质、有序结构以及成键排列方式,利用定性定量研究结果,建立聚硅氧烷整理剂与生态纤维的作用机理理论模型,归纳总结官能基聚硅氧烷成膜形态、作用机理与整理剂分子结构以及整饰效果之间的关系和规律,对有机硅整理剂的分子设计合成和应用具有理论指导意义。
利用硅氧烷环体与功能性硅烷等的本体聚合反应、或活性聚硅氧烷的官能团修饰、硅氢化加成等反应合成了一系列侧链带有氨烃基、长链烷基、二苯甲酮衍生物侧基、聚醚基等官能团的聚硅氧烷(POS),对其化学结构、平均分子量、应用性能和构效相关性进行了研究。以乙酸乙酯作分散介质、单晶硅和再生纤维素膜等作纤维素模拟基质、以浸渍法制样,用原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FESEM)、光电子能谱(XPS)、衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR)等仪器对基于纤维素模型以及天然棉纤维基质等表面组装的系列官能基聚硅氧烷的膜形貌及其精细结构、表面性能、界面相化学组成等进行了测定和表征。依据其研究结果,建立了氨基硅、十二烷基聚硅氧烷、紫外吸收基聚硅氧烷等系列官能基聚硅氧烷在天然纤维素纤维及其模型表面定向排列成膜的理论机理模型,明确了POS结构、成膜形态与整饰效果之间存在的内在关系,不仅可加深对有机硅应用基础理论的认识,而且对新型官能基聚硅氧烷整理剂的分子设计、合成与性能创新均具有重要的理论指导意义。