γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯弹性体的合成、结构与性能

以聚氧化丙烯二元醇(PPG-1000)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为有机硅改性剂,合成了KH-560改性聚氨酯预聚物。采用3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂,制备了新型有机硅改性聚氨酯弹性体。考察了KH-560用量及不同加料顺序对改性聚氨酯弹性体力学性能的影响,并用傅里叶变换红外光谱法对KH-560改性聚氨酯预聚体的结构进行了表征,对KH-560化学改性聚氨酯弹性体的反应机制进行了初步探讨。结果表明,KH-560中环氧基团参与了化学反应生成了—OH,并将有机硅氧烷结构单元以化学键合的方式引入了聚氨酯主链结构中;当PPG-1000和TDI用量不变时,加入KH-560提高了软链段的含量,并且形成的支链结构破坏了聚氨酯主链的规整性。改性聚氨酯弹性体的力学性能随着KH-560用量的增大而显著降低。     

溶胶凝胶法制备甲基三甲氧基硅烷-γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷复合超疏水涂层

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)混合物为前驱体,通过溶胶凝胶法制备了MTMS-KH560复合超疏水涂层,研究了成分配比、溶剂用量、陈化时间和干燥温度对涂层疏水性能的影响。利用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对复合超疏水涂层的形貌和表面化学性质进行了表征。结果表明:当V(KH560)∶V(MTMS)∶V(CH3OH)=1∶4∶50时,复合超疏水涂层的接触角达到153°,并且在100~250℃热处理温度范围内,涂层的疏水性能几乎保持不变。     

γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯乳液的制备与性能研究

以聚氧化丙烯二醇（PPG）、甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料，γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-560）为有机硅改性剂，制备了有机硅改性聚氨酯乳液，考察了KH-560的添加量和添加次序对有机硅改性聚氨酯乳液性能的影响。实验结果表明，KH-560的添加量直接影响聚氨酯乳液的稳定性，当KH-560质量分数小于8％时，制备的乳液具有良好的稳定性，继续增大KH-560的用量。聚氨酯乳液的稳定性显著下降，而且KH-560的添加量和添加次序对聚氨酯乳液的力学性能和表面性能影响显著，当TDI中-NCO的物质的量与PPG中-OH的物质的量和由KH-560生成的-OH的物质的量总和的比值[”（-NCO）／”（-OH）]不变时，随着KH-560用量增大，胶膜的硬度、拉伸强度、100％定伸强度、表面接触角以及耐介质能力明显提高，断裂伸长率显著减小，并且化学改性的效果尤为明显。     

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的合成研究

以甲基丙烯酸烯丙酯与三氯氢硅为原料,通过硅氢加成反应得到甲基丙烯酰氧基丙基三氯硅烷,再将它与甲醇醇解反应制备甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,讨论了影响硅氢加成反应、醇解反应的主要因素,并得出最佳合成工艺条件。     

γ-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷的合成研究

以三甲氧基氢硅与烯丙基缩水甘油醚为原料,在氯铂酸-N,N-二甲基苯胺一异丙醇溶液为催化剂下硅氢加成反应得γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷,讨论了影响硅氢加成反应的主要因素,并得出了最佳合成工艺条件：催化剂用量为4×10^-6、反应温度95℃～105℃、反应时间为1．5h、原料配比三甲氧基氢硅／烯丙基缩水甘油醚摩尔比为1．05,在此条件下γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷的收率达89．3％。     

γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的合成

对γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的合成工艺进行了研究。以无水甲醇作溶剂,在组合催化剂存在下,烯丙基缩水甘油醚和三甲氧基硅烷发生硅氢加成反应制得γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。讨论了影响反应的主要因素,得出了最佳合成工艺条件:组合催化剂用量为200μL/mol三甲氧基硅烷、n(烯丙基缩水甘油醚):n(三甲氧基氢硅)=1.2:1、反应温度80℃、反应时间3h。在此条件下,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的收率可达92.6%。     

γ-(2,3-环氧丙氧)丙基硅氧烷耐高温树脂的合成及热性能

以γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTS)、酸催化剂和混合溶剂等为原料,采用水解-缩合法合成了含环氧基的硅氧烷杂化树脂。以黏度和环氧值为衡量指标,采用单因素试验法优选出制备该杂化树脂的较佳工艺条件,并对其热性能进行了表征。结果表明:在酸性介质中,当n(GPTS)∶n(水)∶n(酸催化剂)∶n(溶剂)=1∶3.0∶0.5∶7.7时,GPTS经水解、缩合反应后,可以获得黏度为1 270～1 320 mPa.s、环氧值为0.183的硅氧烷杂化树脂;该杂化树脂的起始分解温度为270.1℃,800℃时的残炭率(43.0%)相对较高,说明其热稳定性较好。     

γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷的催化合成

对γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷的合成进行了研究,在催化剂(氯铂酸作主催化剂,三正丁胺为助催化剂)的作用下γ-氯丙烯与二甲基氯硅烷通过硅氢加成反应生成γ-氯丙基二甲基氯硅烷,蒸馏提纯后,再与甲醇进行醇解反应得最终产品。通过探究反应温度、投料比、催化剂用量等反应条件达到合成工艺的最优化,γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷收率可达69.0%。     

苯氧基丙基三甲氧基硅烷的合成

苯酚与烯丙基氯在70℃经醚化生成了苯基烯丙基醚，再经硅氢加成反应合成了苯氧基丙基三甲氧基硅烷，并用红外光谱认定了该化合物的特征峰。比较了3种催化剂：氯铂酸-异丙醇(Ⅰ)，氯铂酸-四氢呋喃(Ⅱ)和氯铂酸-异丙醇-乙酰丙酮(Ⅲ)对苯基烯丙基醚与三甲氧基硅烷进行硅氢加成反应的催化性能以及反应温度的影响，发现当温度控制在80℃时，第3种催化剂的催化性能最优。     

γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵盐的合成工艺研究

以γ-氯丙基三甲氧基硅烷、12/14叔胺为原料，碘化钾为催化剂，采用一步反应直接合成出三甲氧基硅烷季铵盐；考察了催化剂用量、原料配比、反应时间以及温度对反应的影响。确定的最佳反应条件为：用乙醇作溶剂，反应温度80℃，在氯气保护下反应39h，叔胺、硅烷、催化剂的量之比为1：1：0.01。     

γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸树脂

陕西科技大学的张晓镭等人在碱性条件下，将92g八甲基环四硅氧烷(D4)于120℃下开环聚合1h；降温至90℃后，在二甲基亚砜促进下，与7．36gγ-氨丙基三甲氧基硅烷和0．6～1．2g六甲基二硅氧烷反应3h，制成聚氨基硅氧烷(氨值0．6mmol/g)。然后与4．9g顺丁烯     

硫脲法制备γ-巯丙基三甲氧基硅烷

以硫脲和3-氯丙基三甲氧基硅烷为原料、石油醚为溶剂、KI为催化剂、乙二胺为中和剂,制得γ-巯丙基三甲氧基硅烷。原料配比为,m(硫脲)∶m(3-氯丙基三甲氧基硅烷)∶m(碘化钾)∶m(乙二胺)=480∶800∶10∶115,在反应温度110℃、反应时间15 h条件下,考查了原料预处理、改进蒸馏方式和蒸馏温度控制等对产品收率和纯度的影响。结果表明:把硫脲烘烤、使用油泵抽真空、运用简单蒸馏法、蒸馏釜温控制在130~148℃、顶温控制在126~134℃,所得产品收率77.3%,纯度98.73%。     

三(2,3-环氧丙烷基)异氰酸酯

[性状]目前日本市场上销售的本品有三种牌号,其物性如下:TEPIC-G TEPIC-P TEPIC-S外观白色颗粒白色粉末白色粉末熔点(℃) 90～125 90～125 90～125环氧当量 <110 <110 <105色度(G) <1 <1 <1(120℃)     

3-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]丙酸甲酯的合成

对羟基苯丙酸甲酯与环氧氯丙烷，以碳酸钾为催化剂，PEG400为助催化剂，回流反应24小时，制得标题化合物，收率45％，产物径^1HNMR，^13CN0MR，IR确认。研究表明，要获取高产率，环氧氯丙烷应大大过量。一旦回流平稳，反应即按相同的机理进行。PEC400的加入可大大增加目标化合物的含量，同时大大降低产物中羟基化合物的含量，使提纯步骤易于进行。     

氟橡胶接枝γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对氟橡胶/硅橡胶共混物的增容作用

采用化学接枝法制备氟橡胶接枝γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,将其作为氟橡胶/硅橡胶共混物的增容剂,研究了增容剂用量对共混物物理机械性能的影响,并通过动态黏弹仪表征了共混物的相容性.结果表明,当增容剂质量分数不超过11.8%时,共混物的物理机械性能随着增容剂用量的增加而提高,氟橡胶和硅橡胶的相容性得到改善.     

N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷嫁接高岭石

以甲氧基嫁接高岭石(K/M)为前驱体,于常温条件下制备出N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷嫁接高岭石(K/AEAPTS),并应用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、固态硅核磁共振谱分析、热分析、透射电子显微镜、比表面积及孔结构分析等手段对复合物进行分析。结果表明:高岭石经AEAPTS嫁接后,层间距扩大至1.91 nm,比表面积和孔容分别由10.0 m2/g、0.048 cm3/g增至22.4 m2/g、0.081 cm3/g。AEAPTS与高岭石的嫁接方式存在双齿(T2)和三齿(T3)两种结构,分别占42.2%和57.8%。AEAPTS的嫁接破坏了高岭石层间的氢键,加剧了高岭石自身结构中硅氧四面体片层与铝氧八面体片层之间的错位,使得K/AEAPTS复合物的部分片层剥离、卷曲变形。     

β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷的合成

以4-乙烯基环氧环己烷(VCHO)、三甲氧基硅烷(TMSH)为原料,氯铂酸-三苯基膦为催化剂,采用硅氢加成法一步合成出β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(A-186)。讨论了影响合成反应的主要因素,得到了最佳合成条件:反应时间4 h、反应温度为90℃、催化剂质量分数为10×10-6、VCHO与TMSH的量之比为1.2∶1,在此条件下目标产物收率为99%。     

4-甲基-5,7-二(2,3-环氧丙氧基)香豆素合成方法改进

以4-甲基-5,7-二羟基香豆素、环氧氯丙烷为原料,无水碳酸钾为催化剂,合成4-甲基-5,7-二(2,3-环氧丙氧基)香豆素,并通过核磁共振氢谱和核磁共振碳谱对产物进行了表征。研究了4-甲基-5,7-二(2,3-环氧丙氧基)香豆素的合成工艺条件。正交实验法得出反应的最优条件为:反应温度75℃,醚化时间8 h,闭环时间6 h,在醚化阶段不加碱,闭环阶段加碱,n(4-甲基-5,7-二羟基香豆素)∶n(无水碳酸钾)∶n(环氧氯丙烷))∶n(NaOH)=1∶1.25∶10∶2.2。     

3-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷的合成

本论文使用相转移催化剂在三乙胺存在下,以哌啶醇类化合物和氯丙基二烷氧基硅烷为原料,合成了3-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷。考察了催化剂、反应温度和原料配比对产品收率的影响,确定了最佳反应条件。该化合物可作为纺织整理用氨基硅油的合成原料之一,用其合成的硅油具有使织物获得柔顺、挺括、光泽度高等优良性能的同时,又可以很好地克服当前织物整理用氨基硅油普遍存在的不耐黄变的弊端。     

多羰基配位钌氯化物催化合成γ-氯丙基三甲氧基硅烷

以三甲氧基硅烷与γ-氯丙烯为原料,以自制多羰基配位钌的氯化物为催化剂合成了γ-氯丙基三甲氧基硅烷。考察了溶剂环境、催化剂用量、反应温度、加料方式、物料配比及反应时间等对反应产物的影响。较佳的反应条件为:在无溶剂环境下,温度为75~95℃,钌催化剂用量为40×10-6,三甲氧基硅烷与γ-氯丙烯的量之比为1. 05~1. 15∶1,采用γ-氯丙烯滴入三甲氧基硅烷的加料方式,保温2 h。此条件下,γ-氯丙基三甲氧基硅烷的收率达96%。