硅氢化加成合成β-羟基异丙基硅油的研究

在氯铂酸催化下,含氢硅油与丙烯醇通过硅氢加成反应,制得β-羟基异丙基硅油;采用化学滴定法测定未反应活性氢的质量分数,以确定反应的收率;对产物进行了红外光谱表征,并探讨了合成的优化工艺条件:v(含氢硅油)v∶(丙烯醇)=41∶,w(催化剂)=0.003%,在900C下反应4h,反应收率为85.5%。     

环氧基改性硅油的合成与表征

以端环氧基烯丙基聚醚、含氢硅油为原料,采用第二代铂金催化剂,通过硅氢加成反应制备环氧基改性硅油。研究了反应时间、反应温度、物料配比对反应转化率的影响。通过单因素试验得到最佳反应条件为:反应时间7 h、反应温度100℃、含氢硅油与端环氧基聚醚的摩尔比为1∶1.1。在此条件下含氢硅油的转化率为91%。红外表征证实,产物接上了端环氧基烯丙基聚醚。     

硅氢加成合成环氧改性聚硅氧烷的研究

以含氢环体（HMCS）和烯丙基缩水甘油醚（AGE）为原料在铂催化剂的作用下,通过硅氢加成反应合成了环氧改性聚硅氧烷。利用红外光谱和核磁共振光谱对加成产物结构进行了表征。采用化学滴定法测定了未反应活性氢的质量分数,从而确定了HMCS中活性氢的转化率。讨论了反应温度、反应时间、催化剂用量及原料配比等对活性氢转化率的影响。确定的最佳反应条件为：反应温度为85 ℃、反应时间6 h、铂催化剂用量为5 mg/L、AGE与HMCS摩尔比为1.2/1,此时活性氢的转化率为87.5 %。     

环氧改性水溶性硅油的合成

在氯铂酸催化下，通过低含氢硅油与不饱和缩水甘油醚、聚氧乙烯烯丙醚的硅氢加成反应，制得环氧改性水溶性硅油；采用化学滴定法测定未反应活性氢的质量分数，从而确定含氢硅油的转化率；在合成过程中采用甲苯作溶剂、正丙醇作封闭剂，可避免在中和反应后发生交联，有利于保证产品的稳定性。最佳反应条件为：催化剂用量为单体质量分数的0．0189％；不饱和聚醚与含氢硅油的量之比为1．1：1．0、反应时间4h、反应温度85℃；在此条件下，含氢硅油的转化率为97．1％。     

Si—C型环氧改性硅油的制备

以乙烯基环氧环己烷和低含氢硅油为原料,甲苯为溶剂,在自制催化剂作用下,制备Si—C型环氧改性聚硅氧烷。结果表明,较适宜的合成条件为:选择相对分子量为1 000的低含氢硅油,投料比n(硅氢键)∶n(环氧)=1∶1.2,反应温度90℃,反应时间10 h,催化剂用量为体系总质量的1%,甲苯用量为总反应体系质量的25%。合成的环氧改性硅油透明,性能优越,使用范围较广。     

核磁共振波谱法测定含氢硅油、含硅聚醚、羟基硅油

采用90MH_z-~1H-NMR、90MH_z-~(29)Si-NMR和270 MH_z-NMR分别测定了羟基硅油中羟基、含氢硅油中的Si-H键以及特种含砖聚醚中硅油平均聚合度、链节数、分子量以及含硅聚醚的分子量。其结果和化学方法及红外光谱法比较,取得比较满意的结果。     

聚醚与含氢硅油的硅氢加成反应的动力学研究

The hydrosilylation of polyhydrosiloxane and unsaturated allylic polyether terminated with ester group is processed with chloroplatinic acid as catalyst and ethyl acetate as solvent to exclude the mass transfer resistance in the system. The kinetic study is performed by means of Gel Permeation Chromatography. Within the experimental range （mass ratio of the whole reactants to solvent is 1：4, the tool ratio of Si-H bond to carbon-carbon double bond is 1： 1.3, the catalyst concentration from 1.0×10^-4mol·L^-1 （Pt） to 3.1×10^-4mol·L^-1 （Pt）, temperature between 338.15K and 350.35K）, a kinetic model of zero-th order reaction is built up and the evaluated model parameters are found to change linearly with the catalyst concentration.     

丙烯酸十八酯改性硅油的合成研究

以含氢硅油和丙烯酸十八酯为原料、氯铂酸为催化剂,通过硅氢加成反应合成了丙烯酸十八酯改性硅油。研究了催化剂用量、反应温度、反应时间和物料比等因素对反应的影响。通过正交实验和对相关因素的研究确定出反应的最佳条件:温度75℃,n(CC)∶n(Si—H)=1.1∶1,铂用量为反应物质量的0.008%,反应时间4 h,溶剂用量是反应物质量的30%;由红外表征证实,产物接枝上了丙烯酸十八酯。     

含硅氢基团甲基芳炔树脂的合成及表征

以二氯甲基硅烷和间二乙炔基苯为原料,通过格氏反应合成了不同分子量的含硅氢基团甲基芳炔树脂(PSA-H),并分析确定了合成产物的结构. 树脂的热固化行为和固化树脂的热稳定性分析表明,PSA-H树脂具有良好的加工性能,可在较低的温度下(低于200℃)发生交联反应. 其固化物有较低的介电常数(2.57 F/m)、较低的介电损耗(tand 0.001)和优异的热稳定性,在N2气氛下5%失重温度Td5为675~703℃, 1000℃的残留率为90.9%~91.4%. PSA-H树脂固化物在氩气中1450℃下烧结可形成含b-SiC陶瓷.     

环氧硅油的合成方法

合成方法主要有两种：即含氢硅油与含环氧基烯烃的加成反应，或氯硅烷终端的聚硅氧烷中间体与缩水甘油醚的取代反应。后者制得的环氧基硅油中，Si-O-C键不稳定，遇水后脂肪环氧基容易从硅油主链上分解失去。环氧硅油反应活性很高，作为纤维织物的整理剂，能和纤维表面的羟基、氨基或羧基等反应，赋予纤维织物持久性柔软效果，整理的织物耐洗、不泛黄。环氧硅油和氨基硅油复配使用，还能使纤维产生类似羊毛一样的手感，而且有防缩、防皱作用。     

环氧树脂/纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

以木粉为原料制备纳米纤维素（CNF）,经甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性后采用溶液共混法与环氧树脂（EP）复合,制得EP/CNF⁃GMA复合材料;通过对EP/CNF、EP/CNF⁃GMA复合材料力学性能、透光性能、亲水性、热稳定性和微观结构的表征,研究了CNF和GMA含量对复合材料性能的影响及其机理。结果表明,EP/CNF复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率随CNF含量的增大呈先增后减的变化趋势,亲水性随CNF含量的增大而增大;CNF含量为0.6 %（质量分数,下同）时,EP/CNF复合材料性能最优,拉伸强度为32.166 MPa,断裂伸长率为20.995 %,600 nm处透光率为79.8 %,接触角为77.34°。经GMA改性后,CNF与EP的相容性得到了改善,提升了EP/CNF复合材料的力学性能和热稳定性;随GMA含量的增加,EP/CNF⁃GMA复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率和亲水性均发生变化;GMA含量为4.8 %时EP/CNF⁃GMA复合材料性能最佳,拉伸强度为57.933 MPa,断裂伸长率为18.762 %,600 nm处透光率为86.3 %,接触角为81.42 °。     

Synthesis of silane oligomers containing vinyl and epoxy group for improving the adhesion of addition-cure silicone encapsulant

Two types of silane oligomers containing vinyl and epoxy group (PTGM and PTGE) as adhesion promoters were synthesized by the reaction of trimethylolpropane monoallyl ether with 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy, ¹H nuclear magnetic resonance spectroscopy, and gel permeation chromatography were used to characterize their chemical structures. The effect of adhesion promoters on properties of addition-cure silicone encapsulant (ASE) with lots of alumina (Al₂O₃) particles as thermally conductive fillers was investigated. The results showed that PTGM and PTGE could significantly improve both the adhesive strength and mechanical properties of ASE. The viscosity of ASE with no more than 3.0 phr PTGM and PTGE was below 5000 mPa s so that they were suitable for encapsulating process. Observation using scanning electron microscopy revealed that PTGM and PTGE could improve the dispersion of Al₂O₃ particles in silicone rubber matrix and enhance the bond between the particles and the matrix.     

含异氰脲酸酯基环氧树脂的合成

为了改善环氧树脂的耐热性与韧性 ,以三羟乙基异氰脲酸酯 (THEIC)为原料 ,与环氧氯丙烷 (ECH)合成了氯化聚醚多元醇 (CPP) ,CPP与氢氧化钠反应制备了一种新型的含异氰脲酸酯基和醚键的液体环氧树脂 (EP) ,并通过IR确定了结构。CPP与氢氧化钠的摩尔比为 1∶3.2 5,在 2 50ml乙醇 ( 0 .1molCPP)中 ,室温反应 3h ,产率 87.7% ,环氧值 0 .36 87。     

含二氮杂萘酮结构环氧胶粘剂的研制

以低分子质量舍二氮杂萘酮结构环氧树脂与环氧树脂E44配合作为胶粘剂基料，低分子聚酰胺(H-4)为固化剂，试制了一种在常温及中温下都有较好粘接性能的环氧胶粘剂。当配方为m(E44)：m(ER)：m(H-4)=4:4:9时．在180℃下固化3h后，测其常温下的拉伸剪切强度为17．65MPa，80℃下为19．71MPa。并研究了固化工艺对粘接性能的影响。     

埃洛石固载铂催化合成硅骨架环氧树脂

以天然纳米管状埃洛石为载体,负载氯铂酸制得埃洛石固载铂催化剂,催化1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和甲基丙烯酸缩水甘油酯的硅氢加成反应,合成一种硅骨架环氧树脂,产率达到93.26%。利用SEM和TEM表征了埃洛石固载铂催化剂的形貌。结果显示,纯化后的埃洛石呈纳米管状结构,管长为0.5~1.5μm,管外径为50~190nm,管内径为10~20nm,管体清晰,表面干净规整,固载铂催化剂后,催化剂颗粒在埃洛石表面均匀分布。利用红外光谱和氢核磁共振谱对硅骨架环氧树脂结构进行了表征。     

加成法合成3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷

以甲基二氯硅烷和甲醇为原料,采用气-液相反应法合成出甲基二甲氧基硅烷;然后,将甲基二甲氧基硅烷与3,3,3-三氟丙烯在铂催化剂作用下进行硅氢加成反应,得到3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷。考察了原料配比、填料种类等因素对醇解反应的影响以及铂催化剂的种类、用量、反应温度等对加成反应的影响。结果表明,最优合成条件为:在醇解反应中,甲基二氯硅烷与甲醇的量之比为1∶1·8、醇解温度50℃、甲醇滴加速度2mL/min、N2流量80mL/min,在此条件下,甲基二甲氧基硅烷的收率为86%;在加成反应中,采用自制的铂催化剂,当铂催化剂与甲基二甲氧基硅烷的量之比为3·0×10-4∶1、反应温度为120℃时,3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷的收率达90%。此法可有效提高3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷的收率。     

含金刚烷结构新型环氧树脂的合成

以1,3-二(4-羟苯基)金刚烷(BPAD)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,采用一步法合成了1,3-二(4-羟苯基)金刚烷二缩水甘油醚(DGEBAD),并优化了中间体BPAD的合成工艺。研究了原料配比,反应温度以及反应时间对DGEBAD的合成反应及产物的影响。结果表明,DGEBAD最优合成反应条件如下:BPAD与ECH物质的量比为1∶15,反应温度80℃,反应时间6 h,所得DGEBAD具有较高的环氧值和产率(分别为0.376 mol/100 g和147.1%)。     

含氟环氧固化剂——全氟壬烯氧基邻苯二甲酸酐的合成

本文通过全氟丙烯三聚体与4-羟基邻苯二甲酸反应合成了一种新的环氧树脂固化剂全氟壬烯氧基邻苯二甲酸酐,并介绍了环氧树脂以其固化的优点。     

Synthesis and properties of urethane elastomer-modified epoxy resin having hydroxymethyl group

Synthesis and properties of urethane elastomer-modified epoxy resins were studied. The urethane elastomer-modified epoxy resins were synthesized by the reaction of a 4-cresol type epoxy compound having hydroxymethyl groups (EPCDA) with isocyanate prepolymer. The structure was identified by IR, ¹H NMR and GPC. These epoxy resins (EPCDATDI) were mixed with a commercial epoxy resin (DGEBA) in various ratios. The mixed epoxy resins were cured with a mixture of 4,4′-diaminodiphenylmethane and 3-phenylenediamine (molar ratio 6:4) as a hardener. The curing behaviour of these epoxy resins was studied by DSC. The higher the concentration of EPCDATDI, the higher the onset temperature and the smaller the rate constant (k) of the exothermic cure reaction were. It was considered that the ratio of hydroxymethyl group to epoxide group was very small and the molecular weight of EPCDATDI was large. Therefore, the accelerating effect of the hydroxymethyl group on the epoxide–amine reaction was cancelled by the retardant effect of increased molecular weight and viscosity, and decreased molecular motion. Toughness was estimated by Izod impact strength and fracture toughness (K_1C). On addition of 10 wt% EPCDATDI with low molecular weight (M?_n 6710, estimated by GPC using polystyrene standard samples), Izod impact strength and K_1C increased by 70% and 60%, respectively, compared with unmodified epoxy resin. Glass transition temperatures (T_g) for the cured epoxy resins mixed with EPCDATDI measured by dynamic mechanical spectrometry were the same as those of unmodified epoxy resin. The storage modulus (E′) at room temperature decreased with increasing concentration of EPCDATDI. Toughness and dynamic mechnical behaviour of cured epoxy resin systems were studied based on the morphology.