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有机硅表面活性剂的合成及应用

有机硅表面活性剂的合成及应用
有机硅表面活性剂的合成及应用

有机硅表面活性剂的合成及应用

严兰(江汉石油学院化工系434102)卢军(湖北农学院434003)

雷唤群(荆州市天合科技化工有限公司43400)

摘要近年来,有机硅产品在国内外发展很快,含硅表面活性荆是随有机硅新型材料发展起来的一种新型表面性荆。本文介绍了有机硅表面活性荆的合成方法

及其应用,重点介绍了聚硅氧烷一聚氧代烷撑嵌共聚物.

关键词有机硅表面活性荆聚硅氧烷一聚氧代岁艺撑嵌段共聚物聚硅氧烷

带叩

1前言

几千年来,人类一直利用取之不尽,用之不竭的天然硅酸盐和二氧化硅为生产和生活服务。随着工业的发展,以硅为原料合成的有机硅化合物及由其制得的有机硅材料已成为化工新材料中发展最快的品种之一。含硅表面活性剂就是随着有机硅新型材料发展起来的一种新型表面活性剂。它与含氟表面活性剂一样,自问世以来,以其独特的性能…,赢得了生存和发展:

(1)降低表面张力;

(2)优良的润湿性能;

(3)具有优良的消泡性和泡沫稳定性。含硅表面活性剂尤其是聚硅醚,在不同的温度范围内,同一品种既可消泡,又可稳泡;

(4)毒理性;含硅表面活性剂基本上是生理惰性的,内服属于低毒,不刺激皮肤,对生殖无影响,可能出现温和的、暂时的眼睛刺激,但不损伤角膜。

有机硅表面活性剂按其在水溶剂中的电离情况可分为三类:阴离子型含硅表面活性剂、阳离子型含硅表面活性剂、非离子型含硅表面活性剂。非离子含硅表面活性剂中,以聚硅氧烷一聚氧代烷撑嵌段共聚物最为重要。本文将重点介绍聚硅氧烷一聚氧代烷撑嵌段共聚物的合成及应用。

2有机硅表面活性剂的合成

2.1阴离子型含硅表面活性剂的合成“o

000巴H5。[)OG地

马SiGH2。x+}卜}卜R,sc。吼,一}hC懈R..H如∞。H

030CtH50。0巴H5

22阳离子型含硅表面活性荆的合成”1

nR3N+(R。si)。x—一[(R3N)。s瞄一。]。x,反应在苯、丙酮、四氯化碳、二甲苯、甲苯等惰性溶剂中进行.

2.3非离子含硅表面活性剂的合成”“。、6’

非离子硅表面活性剂中,以聚硅氧烷一聚氧代烷撑嵌段共聚物最为重要.目前世界上出售的此类共聚物虽然品种繁多,但从共聚制备的方法及从水解和化学稳定性出发,则可分为两类:以sl—O—c链连接的共聚物和以Si_c链连接的共聚物.其合成步骤可分成两步:第一步是聚硅氧烷的合成,第二步是使聚硅氧烷以Si—O—dSi—c方式,与聚氧代烷撑形成嵌段共聚物.

一143—

2.31聚硅氧烷的合成

2.3.1.1含氢聚硅氧烷

几种有机硅单体按一定比例水解:

2(CH3)2SiCI+n(CH3)2SiCl2+mCH3SiHCl2十(n+m+1)l-I=O一

(CH3)3Si—O[Si(CHs)2一O]n[SiH(CHs)O]。Si(CHs)3+(2n+2m+2)HCl2.312烷氧基聚硅氧烷

由二甲基二乙氧基硅烷水解,可制得烷氧基封端的线型聚硅氧烷:

n(CHs)2Si(OC2H5)2+(n一1)H20—QH50[Si(CH3)20]。caH5+(2n一2)GH50H

23.1.3氯代聚硅氧烷

如二甲基二氯硅烷用不足量的水部分水解:

n(CH,)2Sick+(n—1)H20-?CI[Si(CH3)20]。lSi(CHs)2CI+(2n一2)Ha

2.3.1.4酰氧基聚硅氧烷

乙酰氧基封端的线型聚硅氧烷,可在Feels或ZnCl2的存在下,由环状二甲基硅氧烷同酸酐解离而制备:

(CH3CO)20+x[Si(CH3)20]。—一CHsC--O(Si(CHs)20)。COCHs其中n=3或4。

2.3.2聚氧代烷撑的合成

在嵌段共聚物中所用的聚氧代烷撑,几乎仅限于聚氧代乙撑,聚氧代丙撑及它的二者的共聚物,其合成方法很多,在此不作叙述。

2.3.3以S卜O—C连接的嵌段共聚物的合成

制备带Si—O—C链的共聚物,工艺技术较为简单,经济上比St_c链共聚物便宜。

因此,早期的大多数共聚物都是si—O—C链的。含OH基的聚氧代烷撑同舍S卜Y基的化合物反应,可以用下面的通式表示:

三Sj—Y+HO—R。-"三Si—O—R‘+HY

其中Y=一Cl、一H、一OR、一O—COOR、一NH2或一NHR等。副为聚氧代烷撑基,其制备方法,可依所用聚硅氧烷的不同,大致可分四类。

2.3.3.1从烷氧基聚硅氧烷出发的合成

例如,联合碳化物公司的第一个si—O—C链共聚物就是用乙氧基封端的聚二甲基硅氧烷同聚氧代烷撑的单烷基醚缩合制备的:

C,FIsSi{(OSi(CH3)2)。∞H5l3+3HO(Q.H2。o),R“掣

GH5si{[OSi(CH3):];O(G.HhO),R‘i13十3QH50H

在此反应中,所用聚硅氧烷分子量为4000--10000,聚氧代烷撑单烷基醚的分子量为350--3500。

2.3.3.2从氯代聚硅氧烷出发的合成

瓯Si{(oSi(cH3)2]。CI}f4-。)+4(CH30CH2)2CH(OC3R)13(OQH)J,OHj

4R,N

(R。(OGH6)13(O岛H).70]。Si{[OSi(CHs)2]。O(QHO)17(c3心O)13R。I(一叫十4HCI2.3.3.3从酰氧基聚硅氧烷出发的合成

c心s刊o[si(cH3):o]。8c地}3+3G坞(oQH.),(oq心),oHCH3030Na

cHSi{O(Si(CH3)20]。(GH60),(QI-t,O)。c.H}3+3CH3CK)OH

2.3.3.4从含氢聚硅氧烷出发的合成

典型的制备方法是:

nHSiR20(siR20)xSiR2十nHO(GH40),H—,H[(S.R20)(x+2)(GHO)YHⅢ。+(2n一1)H2——144——

234以si-C连接的嵌段共聚物的合成

2.34.1硅氢化反应

烯烃的硅氢化,作为生成Si—C键的一个方法,已在过去二十年里得到了广泛的研究,带烯键的不饱和聚合物的硅化作用,是聚硅氧烷同其它预聚物之间生成Si—C键最常用的方法。一般先由聚氧代烷撑二醇或其单烷基醚的羟基,生成不饱和衍生物后再硅氢化,或者由含一个活泼氢原子的不饱和物质聚氧代

烷撑化,生成的不饱和聚氧代烷撑再同含氢聚硅氧烷加成制得嵌段共聚物,例如:

2CH2:CHCH20(C。I-LO)2R“+HSi(CH3)20[Si(CH3)20]2ISi(CH3)2H旦

R“(OqH。O):O(CH,),Si(CH3)20[s(CH3):O]:。a(CH3):(CH2)30(C2H40)zR“2.3.4.2从卤代烷基聚硅氧烷出发的合成

甲基氯硅烷在自由基催化剂存在下,用氯、溴或硫酰氯在气相或液相卤化,可制得卤代烷基氯硅烷。分离后,可得一卤代烷基氯硅烷,一卤代烷基氯硅烷同其它硅单体用一般方式共水解和平衡,可制得含氯甲基或溴甲基的聚硅氧烷,溴甲基氯硅氧烷同聚氧代烷撑二醇单醚,在吡啶存在下,在二甲苯中回流,可制得嵌段共聚物:

P己地N产

lCH。l

—OSiCH2Br+HOC(G心O)。(GHlO),GH—=二一一08iC.H20(C3H60)。(岛HO),c4H+GI-13N?HBr}l

C托CH3

3有机硅表面活性剂的应用

联合碳化物公司合成第一个共聚物时其最初的目的,是用作消泡剂、液压液、橡胶润滑剂及金属的润滑剂。但是,三年后却在聚氨酯泡沫上找到了理想用途,使共聚物有了飞速的发展,在这里,我们主要介绍聚硅氧烷一聚氧代烷撑嵌段共聚物的应用。

31在聚氨酯泡沫中的应用

①起乳化荆的作用,使聚氨酯泡沫体系的各原料组份能均匀地混合,让反应平稳地进行;②降低体系的表面张力,促进成核作用;③能稳定泡沫,使泡沫体的主体结构达到充分的强度。

3.2织物喷染的消泡剂

聚硅氧烷一聚氧代烷撑共聚物作喷染的消泡剂,能够达到满意的消泡效果,并保证染色均匀。一般的硅氧烷消泡剂在高压高温条件下会产生薄膜状沉淀而使被染物产生斑点。应用嵌段共聚物就能克服上述缺点。

3.3个人保护用品”1

利用嵌段共聚物具有的水溶性、乳化性、表面活性及生理惰性,将其配人个人防护用品中,可制得无色、无臭,对人体无刺激,不影响皮肤正常呼吸的产品。最近,在洗发香波、护发素、摩丝、固发剂等方面发展更快。当它配入洗发、护发品中,可有效提高梳理性,并赋于头发光泽性及柔软感,用于香波中,可减轻阴离子表面活性剂对眼睛的刺激性。

3.4在其它方面的用途

此外,它还可以用作原油破乳剂、织物软化剂、棉织物憎水剂、玻璃表面防雾剂、用作润滑剂或润滑剂中的添加剂、抗静电剂、油漆增稠剂、脱模剂、地板打光剂、去垢剂、分散剂、起泡剂等。

参考文献[1]肖稳发.表面活性剂化学一油气田开发中的应用。武汉:中国地质大学出版社,2001[2]蒋文贤.物种表面活性剂。北京:中国工人出版社

[3]赵国玺含硅表面活性剂的合成及性质。油田化学。1966,15:521

[4]吴启强.硅化学与工业最近动向。化学工业。1966,19:147

[5]秦同洛.界面与硅酮化合物表面。1967,18:561

[6]Hvanolphen.Manufacturingchemistandacrosolnews,1967,(38)8:55~56

[7]黄文润,有机硅材料及应用,1997(6),10

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有机硅表面活性剂的合成及应用

作者:严兰, 卢军, 雷唤群

作者单位:严兰(江汉石油学院化工系), 卢军(湖北农学院), 雷唤群(荆州市天合科技化工有限公司)本文链接:https://www.wendangku.net/doc/d213500892.html,/Conference_4863535.aspx

Silwet系列高效有机硅表面活性剂

Silwet系列高效有机硅表面活性剂 GE-东芝有机硅 GE-TOSHIBA SILICONES

Silwet 系列高效有机硅表面活性剂 GE -东芝有机硅 GE -TOSHIBA SILICONES 一﹑Silwet 系列高效有机硅表面活性剂简介 Silwet 系列高效有机硅表面活性剂(GE 有机硅农用助剂)是美国GE (美国通用电气公司)开发的,基于烷氧基改性聚三硅氧烷的表面活性剂. 其中代表性的Silwet408的物理特性如下: 表面张力(0.1%) 20.5mN/m 浊点(0.1%) <10℃ 粘度 (25℃) 20cSt 临界胶束浓度 0.007%(重量比) 流点 -8℃ 比重(25/25℃) 1.007 闪点 116℃

Silwet系列高效有机硅表面活性剂,作为新一代的农用喷雾助剂,使农药使用与药效发挥发生了划时代的变革,使水基制剂低容量喷雾成为可能.有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于20世纪六十年代,直到20世纪八十年代才开始在农业上进行商业性的推广应用.目前在国外已大量使用,图一是在美国有机硅的销售情况. 图一 Silwet系列高效有机硅表面活性剂于2001年进入中国市场,但只是小规模使用(主要在纺织和印染方面应用).2004年开始应用于农业领域,2006的使用量开始大幅上升,预计在中国有广阔的市场应用前景.

Silwet系列高效有机硅表面活性剂有以下主要的特点: ?超级展扩剂 ?极大降低水的表面张力,降低药液和生物靶标的接触角 ?增加喷雾药液覆盖面 ?促进喷雾药液快速吸收 ?抗雨水冲刷 ?提高农药的有效利用率,降低农药投放量(减少农药使用量30-50%) ?符合环保要求 Silwet系列高效有机硅表面活性剂结构特殊,能够极大的降低水的表面张力(水的表面张力为72.4mN/m,0.1%的Silwet系列有机硅溶液的表面张力约为21mN/m,而常规的碳氢表面活性剂溶液的最低表面张力约为30mN/m),这使Silwet系列表面活性剂成为超级扩展剂. Silwet系列有机硅溶液可轻易湿润几乎所有种类的叶面,相对于传统助剂,显著提高了在靶标生物的覆盖面.同时,Silwet系列有机硅助剂具有极强的耐雨水冲刷及渗透能力,能显著提高农药的有效利用率,提高药效30-50%(减少使用量30-50%).毒性小,对环境安全. Silwet系列高效表面活性剂可应用于除草剂﹑杀虫剂﹑杀菌剂﹑职务生长调节剂﹑叶面肥和生物药剂的配方中,也可桶混使用. 目前GE公司投放在中国市场的主要有Silwet408, Silwet806,Silwet618和Silwet625, Silwet L-77.另外有SAG1522,SAG1571农用

有机硅在农业上的应用

1 有机硅农用助剂发展历史 (2) 2 农用有机硅表面活性剂结构及其制备 (2) 2.1 非离子型有机硅表面活性剂的制备 (2) 2.2 离子型有机硅类表面活性剂的制备 (4) 3 有机硅表面活性剂特点及其在农业上的应用 (7) 3.1 有机硅表面活性剂的疏水性 (7) 3.2 有机硅表面活性剂的亲水性 (7) 3.3 其它组份 (7) 3.4 润湿过程 (7) 3.4.1 沾湿 (8) 3.4.2 浸湿 (8) 3.4.3 铺展 (9) 3.4.4 润湿角与氏方程 (10) 3.5 有机硅表面活性剂表面力 (11) 3.5.1 降低喷雾液在靶标上的接触角 (13) 3.6 有机硅表面活性剂扩展能力 (14) 3.6.1 增加单个雾滴在植物叶片上的铺展面积 (16) 3.6.2 降低喷雾过程中的流失点,有利于降低施药液量 (18) 3.7 有机硅表面活性剂渗透能力 (18) 3.7.1 提高农药耐雨水冲刷性能 (19) 3.7.2 叶面肥增效剂 (20) 3.8 有机硅表面活性剂稳定性 (20) 3.8.1 水解机理 (21) 3.8.2 耐水解有机硅农用助剂 (22) 3.9 药害与环境影响 (23) 3.10 有机硅表面活性剂在在剂型中添加的应用举例 (23) 4 总结与展望 (26)

有机硅助剂在农业上的应用 1有机硅农用助剂发展历史 有机硅产品通常是指含有硅氧键-Si(CH3)O-为骨架组成的一类化合物。与一般有机物相比,有机硅化合物或聚合物具有非常独特的性质如:良好的耐温特性,介电性,耐候性,生理惰性,低的表面力等。有机硅化合物已经被广泛应用到建筑、日化、纺织、医疗、电子电气、汽车、农业等领域[1]。 有机硅表面活性剂在农药中的应用研究始于20世纪60年代中期,20世纪80年代末才开始商品化[2,3]。在80年代以前新西兰林业与其他农业部门主要依靠2,4,5-涕防除荆豆草类杂草。由于毒性与环境的因素2,4,5-涕将终被淘汰。新西兰林业研究所开始寻找一种能代替2,4,5-涕的除草剂,当时孟山都公司的农达(41%草甘膦)当时是最有效的除草剂--但用量须在1.6-2升/亩,本上无法接受。但是当在农达喷雾混合液中加入0.25%的Silwet L-77,种植者将除草剂的用量降至约0.56升/亩,同时获得了优异的杂草防治效果。实验还表面Silwet L-77施用能帮助克服多年生黑麦草多草甘膦的季节性耐药性。因此孟山都新西兰公司在1985年首先将世界第一个率先推出世界上第一个商品化的有机硅表面或活性剂L-77(Silwet M),商品名为’Pulse’;经室大量的生化和生理测定以及田间试验证实,L-77是防除荆豆草用除草剂草甘膦的最佳助剂。1992年8月在美国,有机硅助剂L-77也已商品名’Pulse’进入市场,同时还有其他4种有机硅表面活性剂商品化在农业上施用:Doro Elaneo公司的’Boost’;Goldschmidt公司的’Break-Thru’;Nufarm&Australia公司的’Freeway’;和Dow Corning 公司的’Sylgard’309(S309);联碳公司 的’Silwet 408’也进入商品化的进程中[4,5,6]。 目前农用有机硅表面活性剂主要由迈图、德固赛、道康宁、信越、瓦克以及国一些企业也开始生产。 2农用有机硅表面活性剂结构及其制备 有机硅表面活性剂跟普通表面活性剂一样,按照亲水基团的不同一般分为非离子类与离子类。其中以三硅氧烷聚醚改性非离子型表面活性剂的研究与应用最为广泛。 2.1非离子型有机硅表面活性剂的制备 非离子型有机硅类表面活性剂主要是由含Si-H键的硅氧烷和含C=C键的聚醚在催化剂存在下通过硅氢加成反应制得, 常用的催化剂有氯铂酸、铂配合物(如二乙烯基四甲基二硅氧烷合铂配合物, 即Karstedt′s催化剂) 等[7]。目前, 市售农药用有机硅助剂大都是非离子型三硅氧烷表面活性剂, 如美国迈图高新材料集团(原GE公司) 的Silwet系列。此类有机硅表面活性剂的制备操作相对较简单。

常用硅烷偶联剂 (2)

常用硅烷偶联剂——K H550、KH560、KH570、KH792、DL602 1.KH550 KH550硅烷偶联剂CAS号:919-30-2 一、国外对应牌号 A-1100(美国联碳),Z-6011(美国道康宁),KBM-903(日本信越)。本品有碱性,通用性强,适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。 二、化学名称分子式: 名称:γ-氨丙基三乙氧基硅烷 别名:3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺 【3-TriethoxysilylpropylamineAPTES】, γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷【3-AminpropyltriethoxysilaneAMEO】 分子式:NH2(CH2)3Si(OC2H5)3 分子量:221.37 分子结构: 三、物理性质:

外观:无色透明液体 密度(ρ25℃):0.946 沸点:217℃ 折光率nD25:1.420 溶解性:可溶于有机溶剂,但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂;可溶于水。在水中水解,呈碱性。 本品应严格密封,存放于干燥、阴凉、避光的室内。 四、KH550主要用途: 本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚碳酸酯等热塑性和热固体树脂,能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能,并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。 本品是优异的粘结促进剂,可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料,可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性,也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。 在树脂砂铸造中,本品增强树脂硅砂的粘合性,提高型砂强度抗湿性。 在玻纤棉和矿物棉生产中,将其加入到酚醛粘结剂中,可提高防潮性及增加压缩回弹性。 在砂轮制造中它有助于改进耐磨自硬砂的酚醛粘合剂的粘结性及耐水性。 2.KH560

有机硅农药展渗剂 农用有机硅助剂

有机硅农药展渗剂HY-408 产品性能: 有机硅农药展渗剂HY-408是一种改性的三硅氧烷,具有超级扩展能力的有机硅表面活性剂。有机硅农药展渗剂HY-408在0.1%浓度(wt.)可使水的表面张力降至20.5mN/m,按一定比例与农药溶液混合后,可降低喷雾液与叶面的接触角,因而增大了喷雾的覆盖面,而且有机硅农药展渗剂HY-408可使农药通过叶片气孔吸收,这对于提高药效、降低农药的用量、节约成本、减少农药对环境的污染都是十分有效的。 产品特点: 有机硅农药展渗剂HY-408具有超级的铺展、渗透性,高效的内吸、传导性,耐雨水冲刷性。能够极大的降低水的表面张力,快速润湿植物叶片和虫体表面,促进有效成分的迅速扩展、渗透、吸收、节水增效、省钱省力。用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、叶面肥、生物农药等各种农用化学品的叶面喷雾的添加助剂。具有极强的渗透及耐雨水冲刷能力,节省农药用量30%~50%。产品指标: 外观:无色至淡琥珀色液体 表面张力,<25℃、mN/m:20.8±0.5 密度:1.01-1.03 g/cm3 粘度(25℃) 、mm2/s:25-45 浊点(0.1%wt%):<10℃ 使用范围:

有机硅农药展渗剂HY-408可加入杀虫剂、杀菌剂、除草剂、叶面肥、植物生长调节剂等生物农药的喷雾混合液中,特别适用于内吸型药剂。 使用方法: 1、桶混喷雾使用 通常每20公斤喷雾液中添加5克有机硅农药展渗剂HY-408(4000倍),混匀即用。如需促进内吸型农药的吸收,进一步提高农药功效或降低喷雾量,应适当增加有机硅农药展渗剂HY-408用量。一般情况下,植物生长调节剂用量0.025%-0.05%,除草剂用量0.025%-0.15%,杀虫剂用量0.025%-0.1%,杀菌剂用来能够0.015%-0.05%,肥料及微量元素用量0.015-0.1%。 使用时,先将农药溶解,加80%水混匀后加入有机硅农药展渗剂HY-408,再加至100%水量混匀即可。建议使用农用有机硅增效剂HY-408时,用水量减为常规量的1/2(推荐)或2/3,单位面积用药量可减为常规剂量的70-80%,使用较小孔径喷嘴,喷雾速度适当加快。 2、农药原液使用 加入农药原液中,建议按农药原液的0.5-8%的量加入。调节农药配方的pH 值为6-8。用户应该根据不同的农药品种和配方来调节农用有机硅增效剂HY-408的用量以达到最经济有效的效果在使用前应做相容性试验和阶梯试验。 包装及贮运: 5g/袋、25kg、50kg、200kg塑料桶包装,贮存阴凉处,防阳光直晒,保质期2年,按非危险品运输。

硅烷偶联剂

硅烷偶联剂kh560 CAS号:2530-83-8 国外牌号: A-187(美国奥斯佳有机硅有限公司)(原联碳公司),美国道康宁Z-6040,日本信越KBM-403。 KBM-403(日本信越化学工业株式会社) 化学名称及分子式:γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 硅烷偶联剂KH560性质:物理形态:无色或微黄色液体。沸点:290℃。折光率:(nD25) 1.4260-1.4280,比重(dD25)1.065-1.072。溶解性:溶于水,同时发生水解反应,水解反应释放甲醇。溶于醇、丙酮和在5%以下的正常使用水平溶于大多数脂肪族酯。硅烷偶联剂KH560用途: 1.是一种含环氧基的偶联剂,用于多硫化物和聚氨酯的嵌缝胶和密封胶,用于环氧树脂的胶粘剂、填充型或增强型热固性树脂、玻璃纤维胶粘剂和用于无机物填充或玻璃增强的热塑料性树脂等。 2.硅烷偶联剂kh560增强基于环氧树脂电子密封剂和封装材料及印刷电路板的电性能,提高树脂与基体或填充剂之间的粘结力。 3.硅烷偶联剂KH-560能够增强许多无机物填充的尼龙,聚丁烯对苯二酸酯在内的复合材料的电学性能。 对范围广泛的填充剂和基体,象粘土、滑石、硅灰石、硅石、石英或铝、铜和铁在内的金属都有效。 4.从添加硅烷偶联剂KH560获益的具体应用,包括:用石英填充的环氧密封剂、预混配方,用砂填充的环氧树脂混凝土修补材料或涂层和用于制模工具和金属填充的环氧树脂材料。 5.免除了对多硫化物和聚氨酯密封胶和嵌缝化合物中独立底漆的要求。 6.硅烷偶联剂KH560还可以改进含水丙烯酸胶乳嵌缝胶和密封胶,基于聚氨酯和环氧树脂的涂层中的粘合。 7.生产包装运输:KH560用塑料桶包装,每桶净重5kg, 10kg, 20kg,代办托运。 (用量注意:硅烷偶联剂处理无机表面材料并非用量越多越好,理想的添加量是能够使硅烷偶联剂在无机材料表面里形成一层单分子层,与无机材料表面羟基反应,从而提高无机材料的亲油性。如果硅烷偶联剂用量过多,则偶联剂自身水解后发生交联反应,从而是材料力学性能降低。) 硅烷偶联剂kh560使用方法 KH560若要配成水溶液处理无机物,浓度为0.1-0.5%的硅烷。水溶液首先用0.1%醋酸到调至PH值为 3.0- 4.5然后搅拌下滴加硅烷,通常搅15分钟可形成澄清的水溶液。一定时期内由于KH-560点浓度高可能会不稳定,放置一些天后沉降出油状的聚硅氧缩聚物。当然KH-560还可以溶于许多有机溶剂配成溶液使用。在不用任何溶剂时,亦可以在很高的剪切作用下几分钟内与矿物填料混合来处理填料。经硅烷处理的玻璃或矿物填料可在105℃至120℃下加热干燥促使硅醇基缩合在表面上并除去副产物甲醇。最佳应用干燥条件如时间与湿度应依工艺来选择。 用作底胶时,将99份KH-560及1份有机胺如苯基二甲胺(记为混合物A)用约900份甲醇稀释来用。底胶可用于玻璃或金属等固体表面,而聚合物亦可热压或交联在表面上。混合物A或KH-560亦可以0.5至2.0pph 直接加入树脂体系以促进未打底胶的粘合。 硅烷偶联剂KH560MSDS 突发事件概述: 外观:洁净、无色液体。注意:如果吸入皮肤,可能有害健康。易受潮,可导致眼睛和皮肤发炎,可导致呼吸道和消化道疼痛、发炎。造成再生和胎儿的效应。与水分的接触产生甲醛。 目标器官:不详。

柔软剂知识

1.按化学成分分类: 非硅柔软剂:长链脂肪族类:如软片、软油精等。为脂肪酰胺类、特殊的脂肪酸酯、特殊烷基胺基甜菜碱类、高级脂肪酰胺类季胺化合物。 含硅柔软剂:环氧和聚醚改性硅油、氨基改性硅油等如表。 天然油脂和石蜡: 2.按应用性能分类: 1. 亲水型:聚醚氨基改性硅油等亲水硅油。 2. 拒水型:氨基改性硅油。 3. 平滑型: 4. 柔软型: 5. 蓬松型: 6. 复配型:软片(软油)与硅油按一定的比例配制的柔软剂,达到特殊要求。 软片+软油精+硅油 柔软剂原料分类 1.有机硅类: 这类柔软剂爽滑效果比较好,最大的弊端就是价格昂贵,成本较高,使用时及易造成飘油。不适合在日益竞争的现代工业中长期发展; 2.软片类: 这类主要以脂肪酸盐为主,使用比较方便,但这类柔软剂软片用量大,成本也相应比较高。不适合降低综合成本,提高工业利润的需求; 3.D1821: 也即是双十八烷基二甲基氯化铵,这类柔软剂最大的缺点是生物降解性差并且黄变严重;随着公共意识的提高,环保质量的要求,此类产品也不能满足社会发展的需求; 4.酯基季铵盐: 这类柔软剂柔软性能稳定,用量小,突出生物降解性,更兼具有抗黄变、杀菌消毒等多项功能。可以说该类柔软剂产品是今后柔软剂行业的一种主导趋势。 5.Gemini阳离子柔软剂:该产品为特殊结构阳离子Gemini表面活性剂,特殊结构阻抑了其在有序聚集过程中的头基分离力,极大地提高了表面活性;同时该产品与常规单烷基单季铵盐及双烷基单季铵盐相比具有极低的临界胶束浓度,因而在达到同样效果的情况下用量极大地降低。广泛用作高效柔软剂、抗静电剂、膨松剂、杀菌剂;单季铵盐阳离子表面活性剂的增效剂。 一般的柔软剂加一些热水,浸泡一会就行了,或再加一些渗透剂(如JFC)、有机溶剂等。 机洗还是手洗,机洗是在第一次漂水的时候加,手洗是洗过漂一次水,然后加进,在浸泡几分钟,在洗,直到感觉不滑手为止. 1.柔软整理织物布面PH最好酸性,布面温度越低越好。浸轧槽温度小于60℃。 2.软片和软油精化料非常重要水质不含腐败有机物、开稀温度时间严格控制,开稀液中不能有没化开的小颗粒,用前必须过滤。

乙烯基硅烷偶联剂合成方法的研究进展

综 述 ,2007,21(6):360~363SIL ICON E MA TERIAL 乙烯基硅烷偶联剂合成方法的研究进展 徐少华,邓锋杰3,李卫凡,温远庆,李凤仪 (南昌大学化学系,南昌330031) 摘要:介绍了合成乙烯基硅烷偶联剂的方法:直接合成法、有机金属合成法、热缩合法、硅氢加成法、氯代乙基硅烷脱氯化氢法等,并简明地分析了各种方法的优缺点。 关键词:乙烯基硅烷,偶联剂中图分类号:TQ264.1+2 文献标识码:B 文章编号:10094369(2007)0620360204 收稿日期:20070628。 作者简介:徐少华(1977— ),男,硕士生,主要从事有机硅化学和有机合成的研究。3 联系人,E 2mail :fengjiedeng @ncu 1edu 1cn 。 硅烷偶联剂是应用领域较多、使用量较大的偶联剂。在它的分子中,同时存在能与无机材料和有机材料结合的两种不同化学性质的基团。通常,有机材料和无机材料很难结合,硅烷偶联剂的特殊结构使它成为有机材料和无机材料结合的媒介。乙烯基硅烷偶联剂的通式为(C H 2C H )R a Si X 3-a (式中,R 为甲基烷基等;a 为0、1;X 为卤素、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等),是用途较广的硅烷偶联剂品种之一,可用作玻璃纤维、无机填料的表面处理剂,密封剂、粘接剂、涂料的增黏剂,聚烯烃的交联剂等[1]。随着其用量的扩大,了解并研究它们的合成方法以降低生产成本就显得尤为重要。 1 直接法 直接法是指在较高温度和催化剂存在下直接 反应,生成烃基卤硅烷的方法[2]。此法由美国化学家Rochow 于1941年发现。用此法制备乙烯基硅烷偶联剂时,通常是在加热及铜催化剂存在下,将含有乙烯基的卤代烷与硅粉直接反应(如式1)。 CH 2 CHCl +Si Cu △ (CH 2 CH 2)SiCl 3+(CH 2 CH 2)2SiCl 2 (1) 原苏联有机硅化学家M 1F 1Shoes -Takoskii 等人尝试了各种合成乙烯基氯硅烷的方法,发表了大量的研究报告和专利。对直接法合成乙烯基氯硅烷作出了巨大的贡献。他们发现,用Cu 的 合金(铜镍硅合金、铜硅合金等)为催化剂,在N 2保护下,硅与氯乙烯直接反应合成乙烯基氯硅烷的产率仅有1013%~14%。G.S Popeleva 发现,在氧化铜存在下,氯乙烯和硅块在460℃下接触10~35s ,乙烯基氯硅烷的收率为45%~60%[3]。使用硅镍合金或硅锡合金作催化剂时,虽然可以提高反应活性及产物的收率,但产物收率还是比较低,总收率难以超过50%[4]。 直接法虽然可以用于合成乙烯基硅烷偶联剂;但是由于乙烯基卤化物中的卤原子与双键直接相连,反应活性较差,且副产物多,导致目标产物收率较低。再者反应能耗又大。因此,此法在实际生产中未能获得广泛应用。 2 有机金属合成法 有机金属合成法是以有机金属化合物为媒介,使有机基与硅化合物中的硅原子连接,生成有机硅化合物的方法[5]。它主要包括:格氏试剂法、有机锂法以及钠缩合法等。211 格氏试剂法 格氏试剂法一般是在有机溶剂存在下,将含乙烯基的格氏试剂与含Si —X 键或Si —OR 键的硅烷进行反应,使乙烯基与硅原子相连而得到乙烯基硅烷偶联剂的方法。常用的溶剂有:二甲苯、石油醚、乙醇、四氢呋喃、氯苯以及烷氧基

有机硅表面活性剂在农业上的应用

有机硅表面活性剂在农业上的应用 有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于20世纪砷年代,它在国民经济中的应用一直受到人们的关注,但直到20世纪80年代才开始在农业上进行商业性的推广应用。为淘汰毒性和环境污染较大的2,4,5-涕,1980年新西兰林业研究所着手研究除草剂助剂。孟山都新西兰公司于1985年率先将世界上第一个有机硅表面活性剂L-77(亦称S]iwet M)推人市场,商品名为Pulse。经室内广泛的生化和生理测试及随后的田间试验证实,L-77是防除荆豆草用除草剂草甘膦的最佳助剂。迄今已有多篇综述对有机硅表面恬性剂的特性及其在农药中的应用进行了深人的讨论。本文就有机硅表面活性剂的化学结构及其在农药中的使用特点作一简单介绍。1有机硅表面活性剂的结构 农药助剂用有机硅表面活性荆属T型结构,具有全部由甲基化硅氧烷组成的骨架,自骨架上悬垂下一个或一个以上的聚醚链段。其化学结构通式如式(1): 骨架的疏水性与硅氧烷主链的挠曲性能使甲基在界面的接触有关。甲基的疏水性比亚甲基强,而亚甲基是构成大多数常用的非离子烃类表面活性剂疏水部分的主体。 有机硅表面活性剂的亲水部分基本上与大多数常用的非离子表面活性剂类似,是一个具有一心自松分布范围的、由多个亚乙氧烷基(EO)单元组成的链。其亲水性可通过嵌人极性较小的异丙氧基(PO)单元而缓和。表面活性剂总的极性可通过对二甲基硅氧烷单位取代的比例进行调节。 2有机硅表面活性剂的稳定性 硅氧烷骨架中硅-氧键对水解断裂敏感。水解受各种因素催化,但在农业应用上,最重要的因素是pH值和时间。 在中性(pH值6--8)条件下,其水解长期稳定性好;将pH值为5~6或8~9的溶液放置过夜,其活性可能不会显著下降;在酸性PH<5或碱性PH>9条件下则必须立即施用。在极端的pH条件下,如喷施有些生长调节剂时,溶液会迅速水解,降低功效。 硅氧烷在酸性或碱性条件下的水解,可能是由于分子发生重排,2个三硅氧烷共聚结合,生成四硅氧烷和六甲基二硅氧烷。三硅氧烷反应方程式如式(2): 四硅氧烷中.硅氧烷和聚醚的量之比为4:2,而在三硅氧烷中,两者比例为3:1。重排反应将大大提高多硅氧烷共聚链节的含量,因而极

硅烷偶联剂

硅烷偶联剂 一项目建设的目的: 为减少单一产品的经营风险,改进有机硅主要产品的结构,考虑发展有机硅下游产品——硅烷偶联剂,降低经营风险,在市场占据有利形势。 近几年,由于我国玻纤行业和子午线轮胎生产的快速发展,使得市场对硅烷偶联剂的需求量增长很快。 我国的玻璃纤维产业属于朝阳产业,而随着建筑、机械、电子等玻璃纤维增强复合材料等应用领域的发展,使得我国的玻璃纤维产业正在进入新一轮高速发展期。预计“十一五”期间,玻纤生产量的发展速度将接近10%,2010年我国玻璃纤维量有望达到130万吨,对硅烷偶联剂的需求量将达到18000吨左右;加上橡胶行业及其他行业发展的需求,预计2010年国内硅烷偶联剂总需求量将达到25000吨以上。 目前国内虽有多家硅烷偶联剂生产企业,但绝大多数企业生产规模小,而且产品档次较低,品种规格较少。因此,有条件的地区或企业建设较大型的多功能硅烷偶联剂生产线,提高我国硅烷偶联剂的生产水平是必要的。 二概述 1 基本情况: 硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物,其通式为RSiX3,式中R代表氨基、巯基乙烯基、环氧基、氯丙基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团,这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力,x代表能够水解的基团,如卤素、烷氧基、酰氧基等。 硅烷偶联剂是由三氯氢硅(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氨酸催化下加成,再经醇解而得。硅烷偶联剂既能与无机物中的羟基又能与有机聚合物中的长分子链相互作用,使两种不同性质的材料偶联起来,从而改善生物材料的各种性能。 2 用途:

硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面; (1) 用于玻璃纤维的表面处理。硅烷偶联剂能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,提高玻璃纤维增强复合材料的强度、抗水、抗气候等性能。2004年玻璃纤维使用的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%以上,其中用得较多的品种有乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。 (2) 用于无机填料的表面处理。硅烷偶联剂在对无机填料及树脂进行偶联时可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中,以改善填料在树脂中的分散性及粘合力,提高工艺性能和填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。 (3) 用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂。硅烷偶联剂能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。 3 硅烷偶联剂的品种: 硅烷偶联剂品种很多(常用硅烷偶联剂品种见下表),其中产量最大的是双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(Si-69或KH-846),它是由三氯氢硅、氯丙烯为原料催化合成γ-氯丙基三氯硅烷(它是生产多种硅烷偶联剂的中间产品),然后进行醇解得到γ-氯丙基三乙氧基硅烷,再与硫化物在一定条件下反应而制得。它是橡胶料行业中得到成功使用的多功能硅烷偶联剂,广泛应用在子线午轮胎及其它橡胶制品中。 目前常用的硅烷偶联剂品种

新型硅烷偶联剂YC-618的合成及应用

γ-氨乙基哌嗪基丙基甲基二乙氧基硅烷的合成与应用研究 闫蕾1,杨涛2 (1.浙江省羊毛衫质量检验中心,嘉兴314502; 2.杭州业诚有机硅有限公司,杭州311200)摘要:对氨乙基哌嗪基丙基甲基二乙氧基硅烷的合成方法进行了介绍,探讨了主要反应条件对其性能的影 响,并用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。并通过合成的氨基改性硅油,与传统的偶联剂在 后整理应用中进行了比较,发现:对比普通三胺基偶联剂在软滑性有明显提升,而黄变性大大降低;对比 普通哌嗪基偶联剂在蓬松性和滑弹性则有明显提升。 主题词:氨乙基哌嗪硅烷偶联剂氨基改性硅油应用 前言 γ-氨乙基哌嗪基丙基甲基二乙氧基硅烷是一种新型二官能团受阻型三胺基硅烷偶联剂,其分子结构上有别于二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷(以下简称YC-603)的高反应性,含有伯氨基、仲氨基和叔氨基三种氨基团,同时因哌嗪基的引入,在保持原有YC-603偶联剂滑弹、蓬松性的基础上,极大地降低了织物的黄变性。经其乳液处理过的织物,具有以下特点:柔软及平滑性优于三胺硅油;蓬松及弹性优于哌嗪硅油;而织物整理后黄变性较之二乙烯三胺基偶联剂(YC-603)大大降低,可获得极好的白度;同时由于哌嗪基具有一定的亲水性,其整理液不易粘辊等。 1.合成反应原理 1.1胺化反应式 2.试验 2.1试剂和仪器 原料(胺化) 氯丙基甲基二甲氧基硅烷:纯度≥98% 氯丙基甲基二乙氧基硅烷:纯度≥98% 江苏晨光偶联剂有限公司 氨乙基哌嗪:纯度≥99% 大连连晟贸易有限公司 甲苯:分析纯南京试剂厂 原料(本体聚合) DMC:浙江新安化工集团股份有限公司 四甲基氢氧化铵;AR,市售 γ-氨乙基哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷(YC-618): 工业品,杭州业诚有机硅有限公司 乙酸、异丙醇:AR。西安化学试剂厂 碳酸钠:AR,上试一厂 复合乳化剂:非离子异构十三醇型,自配 织物:针织丝光棉布、桃皮绒坯布、针织全毛织物 仪器(合成及分析)

有机硅偶联剂概述及其作用机理总结

有机硅偶联剂概述及其作用机理总结 一、偶联剂概述 偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物。在它的分子中,同时具有能与无机材料(如玻璃、水泥、金属等)结合的反应性基团和与有机材料(如合成树脂等)结合的反应性基团。常用的理论有化学键理论、表面浸润理论、变形层理论、拘束层理论等。偶联剂作表面改性剂,用于无机填料填充塑料时,可以改善其分散性和黏合性。 二、偶联剂种类 偶联剂主要有有机铬偶联剂、有机硅偶联剂和钛酸偶联剂。胶黏剂中常选用有机硅偶联剂,其通式为RSiX3,其中R为有机基团,如-C6H5、-CH=CH2等,能与树脂结合;X为可以水解的基团,如-OCH3、-OC2H5、-Cl等。 三、偶联剂作用过程 B?Arkles根据偶联剂的偶联过程提出了4步反应模型,即: ①与硅原子相连的SiX基水解,生成SiOH; ②Si-OH之间脱水缩合,生成含Si-OH的低聚硅氧烷; ③低聚硅氧烷中的SiOH与基材表面的OH形成氢键; ④加热固化过程中,伴随脱水反应而与基材形成共价键连接。 一般认为,界面上硅烷偶联剂水解生成的3个硅羟基中只有1个与基材表面键合;剩下的2个Si-OH,或与其他硅烷中的Si-OH缩合,或呈游离状态。因此,通过硅烷偶联剂可使2种性能差异很大的材料界面偶联起来,从而提高复合材料的性能和增加黏结强度,并获得性能优异、可靠的新型复合材料。硅烷偶联剂广泛用于橡胶、塑料、胶黏剂、密封剂、涂料、玻璃、陶瓷、金属防腐等领域。现在,硅烷偶联剂已成为材料工业中必不可少的助剂之一。

硅烷偶联剂的作用和效果以被人们认识和肯定,但界面上极少量的偶联剂为什么会对复合材料的性能产生如此显著的影响,现在还没有一套完整的偶联机理来解释。偶联剂在两种不同性质材料之间界面上的作用机理已有不少研究,并提出了化学键合和物理吸着等解释。其中化学键合理论是最古老却又是迄今为止被认为是比较成功的一种理论。 四、偶联剂作用理论 1.化学结合理论 该理论认为偶联剂含有一种化学官能团,能与玻璃纤维表面的硅醇基团或其他无机填料表面的分子作用形成共价键;此外,偶联剂还含有一种别的不同的官能团与聚合分子键合,以获得良好的界面结合,偶联剂就起着在无机相与有机相之间相互连接的桥梁似的作用。 下面以硅烷偶联剂为例说明化学键理论。例如氨丙基三乙氧基硅烷,当用它首先处理无机填料时(如玻璃纤维等),硅烷首先水解变成硅醇,接着硅醇基与无机填料表面发生脱水反应,进行化学键连接。具体过程如下: 硅烷中的基团水解--水解后羟基与无机填料反应--经偶联剂处理的无机料填进行填充制备复合材料时,偶联剂中的R基团将与有机高聚物相互作用,最 终搭起无机填料与有机物之间的桥梁。 硅烷偶联剂的品种很多,通式中R基团的不同,偶联剂所适合的聚合物种类也不同,这是因为基团R对聚合物的反应有选择性,例如含有乙烯基和甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂,对不饱和聚酯树脂和丙烯酸树脂特别有效。其原因是偶联剂中的不饱和双键和树脂中的不饱和双键在引发剂和促进剂的作用下发生了化学反应的结果。但含有这两种基团的偶联剂用于环氧树脂和酚醛树脂时则效果不明显,因为偶联剂中的双键不参与环氧树脂和酚醛树脂的固化反应。但环氧基团的硅烷偶联剂则对环氧树脂特别有效,又因环氧基可与不饱和聚酯中的羟基反应,所以含环氧基硅烷对不饱和聚酯也适用;而含胺基的硅烷偶联剂则对环氧、酚醛、

柔软剂的使用方法介绍

柔软整理剂 1.柔软剂定义: 柔软剂是一种能吸附于纤维表面并使纤维表面平滑、改善手感或触感的物质。柔软剂除能使织物柔软外、往往还兼有抗静电、防再污染、提高平滑性、撕破强力和提高缝制性等效果。 2.柔软剂的要求: ①具有优良的柔软性、平滑性、蓬松性。 ②对纤维或织物的白度或染色牢度影响小。 ③在各种柔软加工条件下(浸渍、浸轧、温度、PH变化等),工作液要有相当的稳定性。 ④柔软整理后的纤维或织物不宜受热变色,在贮藏中不应产生色泽、气味、手感的变化。 ⑤柔软剂若是乳液,其乳液稳定性要好不破乳。 ⑥人体皮肤接触后无不良影响,符合环保要求。 ⑦按不同的处理要求:能具有适当的吸水性、拒水性、防静电性等性能。 3.柔软剂的分类: 3.1按化学成分分类: 3.1.1. 非硅柔软剂:长链脂肪族类:如软片、软油精等。为脂肪酰胺类、特殊的脂肪酸酯、特殊烷基胺基甜菜 碱类、高级脂肪酰胺类季胺化合物。 3.1.2. 含硅柔软剂:环氧和聚醚改性硅油、氨基改性硅油等如表。 3.1.3 天然油脂和石蜡: 3.2按应用性能分类: 1. 亲水型:聚醚氨基改性硅油等亲水硅油。 2. 拒水型:氨基改性硅油。 3. 平滑型: 4. 柔软型: 5. 蓬松型: 6. 复配型:软片(软油)与硅油按一定的比例配制的柔软剂,达到特殊要求。 软片+软油精+硅油 4.2有机硅柔软剂是一类应用最广泛的性能好、效果最突出的纺织品柔软剂,可分为非活性、活性和改性型几 类。 4.2.1.非活性有机硅柔软剂:主要为聚二甲基硅氧烷属第一代产品他自身不能交联不和纤维发生反应、因此不耐 洗,且手感弹性均不理想,甲基硅油的氧原子向着纤维表面定向,甲基则在纤维外侧定向排 列甲基能自由饶者硅原子旋转,以产生较好的平滑感。 4.2.2.活性有机硅柔软剂:主要为羟基硅油或含氢硅氧烷属第二带产品他能和纤维发生交联反应,在纤维表面形成 薄膜增加弹性,具有一定的耐洗涤效果,但存在易飘油,不耐剪切,手感有油腻状等缺点。 4.2.3.改性型有机硅柔软剂:是新一代(第三代)有机硅柔软剂,包括氨基改性硅油、环氧和聚醚改性硅油等,其 中以氨基改性有机硅柔软剂最多,他可以改善硅氧烷在纤维上的定向排列增加对纤维的亲和 力,大大改善织物的柔软性,手感具有丰满、蓬松、柔软、滑糯的综合效果。但也存在不足 之处,亲水性下降,抗污性不够,高温易黄变,回修重染时剥除硅油困难,改色也困难。 我公司开发的多为氨基改性硅油、聚醚氨基改性聚硅氧烷类的柔软剂,亲水性氨基硅油,低 黄变氨基硅油,超柔软氨基硅油、超平滑氨基硅油,是我司主推的产品。 5.柔软剂也可按如方法下分类: 阳离子 长链脂肪族阴离子 非离子 两性型 天然油脂及石蜡 聚乙烯乳液类 高分子聚合物 有机硅类 5.1.有机硅柔软剂分类: 非活性有机硅:(第一代有机硅)聚二甲基硅氧烷,国内称甲基硅油。 含氢有机硅油, : 羟基硅油(第二代有机硅) 环氧和聚醚改性硅油 具反应性基团的有机硅(第三代有机硅): 氨基改性硅油 氨基有机硅微乳:粒径在0.15um以下的微乳有机硅为稳定的分散状态,耐热稳定性、抗剪切稳定性、储存稳定性、渗透性极大提高,微小的粒径,表面积大提高与纤维接触几率,表面吸附量增大均匀性提高, 能渗透到纤维微结构中,用量可以减少1/2~1/3,克服飘油的缺点。 5.2.各类有机硅柔软剂的特点: A. 甲基硅油:有较好的平滑性,由于不能自身交联,也不能与纤维交联,所以耐洗性较差。 B. 羟基硅油:有阴离子或阳离子羟基硅油乳液,手感平滑、有弹性,相比甲基硅油提高了耐洗性。如SAH-288A,

硅烷偶联剂改性酚醛树脂的合成

CHINA?SYNTHETIC?RESIN?AND?PLASTICS 研究与开发合?成?树?脂?及?塑?料?,?2017,?34(6):?17 酚醛树脂是酚类与醛类在酸性或碱性催化剂作用下形成树脂的统称,是工业化最早的合成高分子材料,具有优异的黏接强度、耐水、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀性及化学稳定性等特点,特别是耐沸水性能最佳。目前,酚醛树脂仍是相当重要的合成高分子材料,特别在生产耐水、耐候性木制品等,具有十分特别的意义。酚醛树脂同样有着一些缺点,颜色太深、脆性易裂等,所以在应用上有着一定的限制[1-4]。许多科研工作者从分子结构、聚合工艺以及共混等方面对其进行了研究,取得了一定的成效[5-9]。由于传统的酚醛树脂在耐热性能和韧性等方面存在缺陷,在很大程度上限制了其进一步应用,而有机硅树脂具有良好的耐热性能和韧性。本工作针对普通酚醛树脂的脆性和耐热性能的不足,采用硅烷偶联剂KH560改性酚醛树脂,在结构中引入Si—O—Si和环氧基,通过优化实验条件,对树脂的性能进行分析,期望改善树脂的耐热性能和韧性,为酚醛树脂的改性提供一种可供选择的参考方法,拓展酚醛树脂的应用领域,对推动酚醛树脂产业发展具有重要的意义。 硅烷偶联剂改性酚醛树脂的合成 游胜勇1,戴润英2*,董晓娜1,李?玲1,陈衍华1,曹?修1 (1.江西省科学院应用化学研究所,江西省南昌市 330029;2.江西农业大学,江西省南昌市 330045) 摘要:以硅烷偶联剂KH560作为改性剂,采用化学合成方法合成了KH560改性酚醛树脂。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析以及力学性能测试研究了硅烷偶联剂KH560对酚醛树脂热性能和力学性能的影响。结果表明: 当w(KH560)为2.5%时,改性酚醛树脂在318 ℃时开始分解,树脂质量损失约为17.0%,耐热性能较好;与改性前相 比,改性酚醛树脂的拉伸强度提高了32.9 MPa,冲击强度提高了4.03 kJ/m2,力学性能得到了改善。 关键词:酚醛树脂 硅烷偶联剂 韧性 耐热性能 改性 中图分类号:TB 332文献标识码: B 文章编号:1002-1396(2017)06-0017-03 Synthesis and properties of phenolic resin modi?ed by silane coupling agent You Shengyong1, Dai Runying2, Dong Xiaona1, Li Ling1, Chen Yanhua1, Cao Xiu1 (1. Institute of Applied Chemistry,Jiangxi Academy of Sciences,Nanchang 330029,China; 2. College of Science,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China) Abstract: The phenolic resin was modified by silane coupling agent KH560 to prepare KH560 modified phenolic resin. The effect of KH560 on the thermal and mechanical properties of phenolic resin were investigated by Fourier transform infrared spectroscope, thermogravimetry analyzer, and mechanical property tests. The results show that the phenolic resin decomposes at 318 ℃ when the mass fraction of KH560 modifier is 2.5%, and the mass loss is approximately 17.0%, which represents better thermal resistance. The mechanical properties of the resin modified such as the tensile strength and the impact strength are improved by 32.9 MPa and 4.03 kJ /m2 respectively. Keywords: phenolic resin; silane coupling agent; toughness; heat resistance; modification 收稿日期:2017-08-01;修回日期:2017-09-25。 作者简介:游胜勇,男,1981年生,硕士,2008年毕业于江 西师范大学有机化学专业,研究方向为有机硅新材料加工 与应用。E-mail:ysygood1981@https://www.wendangku.net/doc/d213500892.html,。 基金项目:江西省科学院预研项目和杰出青年基金项目 (2016-JCQN-02)。 通信联系人。E-mail: runyingdai@https://www.wendangku.net/doc/d213500892.html,。 *

硅烷偶联剂地使用(完整篇)

硅烷偶联剂的使用(完整篇) 一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及 CH2-CHOCH2O-的硅烷偶联剂;环氧树脂多选用含CH2-CHCH2O及H2N-硅烷偶联剂;酚醛树脂多选用含H2N-及H2NCONH-硅烷偶联剂;聚烯烃选用乙烯基硅烷;使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应;改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性;后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是,硅烷偶联剂的使用效果,还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法,即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面;后法是将硅烷偶联剂原液或溶液,直接加入由聚合物及填料配成的混合物中,因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物(基体)单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖,需先测定基体的Si-OH含量。已知,多数硅质基体的Si-OH含是来4-12个/μ㎡,因而均匀分布时,1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体。具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自身缩合反应,多少要影响计算的准确性。若使用Y3SiX处理基体,则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。但因Y3SiX价昂,且覆盖耐水解性差,故无实用价值。此外,基体表面的Si-OH数,也随加热条件而变化。例如,常态下Si-OH数为5.3个/μ㎡硅质基体,经在400℃或800℃下加热处理后,则Si-OH值可相应降为2.6个/μ㎡或<1个/μ㎡。反之,使用湿热盐酸处理基体,则可得到高Si-OH含量;使用碱性洗涤剂处理基体表面,则可形成硅醇阴离子。硅烷偶联剂的可润湿面积(WS),是指1g硅烷偶联剂的溶液所能覆盖基体的面积(㎡/g)。若将其与含硅基体的表面积值(㎡/g)关连,即可计算出单分子层覆盖所需的硅烷偶联剂用量。以处理填料为例,填料表面形成单分子

硅烷偶联剂概述及其应用领域

硅烷偶联剂的概述以及工业应用领域 概述 硅烷偶联剂是由硅氯仿(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,再经醇解而得。它在国内有KH550,KH560,KH570,KH792,DL602,DL171这几种型号。硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷,在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团。 通式如图,Y(CH2)nS i X3 此处,n=0~3;X-可水解的基团;Y一有机官能团,能与树脂起反应。X 通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等,这些基团水解时即生成硅醇(Si(OH)3),而与无机物质结合,形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。因此,通过使用硅烷偶联剂,可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥",把两种性质悬殊的材料连接在一起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)上,作玻璃纤维的表面处理剂,使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。 目前,硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料(FRP)扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料(FRTP)用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料(磨石)及其它的表面处理剂。在硅烷偶联剂这两类性能互异的基团中,以Y基团最重要、它对制品性能影响很大,起决定偶联剂的性能作用。只有当Y基团能和对应的树脂起反应,才能使复合材料的强度提高。一般要求Y基团要与树脂相容并能起偶联反应。 应用领域 硅烷偶联剂的应用大致可归纳为以下几个方面: (一)用在玻璃纤维行业中,对玻璃纤维的表面进行处理、改善,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。目前,在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。 (二)用在塑料、复合材料行业中。可预先对无机填料进行表面处理,也可直接

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