环氧基有机硅改性明胶及其稳定性的研究

研究了两种含环氧基的硅烷偶联剂2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(E-6)和3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(E-3)分别在反应介质CH3COONa—CH3COOH酸性缓冲溶液(pH值5.50)和Na2HPO3—NaH2PO3碱性缓冲溶液(pH值7.80)中对明胶的改性反应,采用红外光谱和差式扫描量热法(DSC)对改性产物进行了表征,并测定了改性明胶的吸水率与耐酶解能力。结果表明,两种环氧基硅烷偶联剂改性后明胶的热稳定性提高,尤其是碱性条件下E-3改性明胶的热变性温度提高最为显著,由未改性明胶的58.2℃提高到了89.6℃;无论是酸性还是碱性条件下,E-3改性明胶的吸水率都明显降低;碱性条件下E-3改性明胶酶解率由未改性明胶的90%下降至50%,抗酶解能力最强。可见,在实验条件范围中碱性条件下E-3改性明胶的稳定性最优。

基团贡献法预测硅烷及硅氧烷的折射率

基于基团贡献法对110种硅烷和硅氧烷分子进行拆分,分别以摩尔折射度和摩尔体积文献计算值与模型预测值之间的最小残差平方和为目标函数,采用最优化组合算法回归得到各官能团的摩尔折射度和摩尔体积,考察了化合物摩尔折射度、摩尔体积和折射率估算值与文献值之间的偏差,结果表明计算值和文献值接近,确定的各官能团的摩尔折射度和摩尔体积数值可用于有机硅化合物和聚合物折射率的预测和估算.

快速固化脱醇型RTV-1硅酮密封胶的制备

采用α-官能团硅烷为交联剂,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物,配合其他助剂制备一种快速固化脱醇型RTV-1硅酮密封胶。研究结果表明:当α-官能团硅烷交联剂质量分数为8%时,密封胶的表干时间可缩短到2 min,拉伸强度可达2.26 MPa,剪切强度为2.00 MPa,断裂伸长率为210%;未硫化胶料在胶管中于95℃烘箱中放置96 h后,胶料表干时间不变,拉伸强度和剪切强度仅分别下降0.09%和0.05%。与以甲基三甲氧基硅烷为交联剂的密封胶相比,采用α-官能团硅烷作为交联剂的密封胶不仅贮存性能好,而且密封胶在生产过程中无增稠现象,操作工艺简便。

环氧基苯基硅树脂合成及其耐热性能研究

γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)和苯基甲氧基硅烷甲苯中以氢氧化钠为催化剂经水解-缩聚反应合成了环氧基苯基硅树脂,其化学结构由红外光谱和核磁共振得到了表征.研究了反应条件对该反应的影响以及对产物性能的影响.结果表明,当催化剂氢氧化钠的浓度为0.1%(质量分数),H2O/Si-OMe摩尔比为3,反应温度为60℃,反应时间为4～6h时,反应能够很好地进行,生成环氧基苯基硅树脂的产率可高达95%.热重分析(TG)表明,如此获得的环氧基苯基硅树脂具有较好的耐热性能,起始分解温度大于350℃,失重5%时的温度为405℃.

硅烷偶联剂对单壁碳纳米管的化学修饰

采用混酸体系(浓硫酸/浓硝酸体积比为3/1)对单壁碳纳米管进行了氧化处理,并通过氧化处理后在单壁碳纳米管表面生成的羟基官能团与长链硅烷偶联剂进行反应,制备了表面有机修饰的单壁碳纳米管。经过该方法修饰的碳纳米管在三氯甲烷、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂中有较好的溶解性。并通过红外光谱、热失重和透射电镜对其化学结构进行了表征。

柠檬酸催化含环氧基硅树脂的制备及性能研究

以γ−缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)、正硅酸乙酯(TEOS)和二乙氧基二甲基硅烷(DEDMS)为单体,柠檬酸为催化剂,三甲基甲氧基硅烷(TMMS)为封端剂,采用溶胶−凝胶法制备了含环氧基的硅树脂(ESiR)。然后以γ−氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)作为固化剂制得涂层。采用傅里叶交换红外光谱仪表征了ESiR的结构。讨论了制备工艺对涂层耐蚀性的影响,得到的最佳条件为:n(R)/n(Si)=0.90(其中R代表与Si直接相连的烷基),反应温度50°C,pH 4.0。所得涂层的水接触角为96.53°,干附着力为0级,湿附着力为1级,具有最小的腐蚀电流密度,最大的电化学阻抗。

基团贡献法估算硅烷及硅氧烷的密度

通过分析硅烷和硅氧烷的分子结构,利用基团贡献法考察了不同官能团的密度常数,以110种硅烷和硅氧烷密度实验数据建立了密度估算方程,采用最优化组合算法回归得到各官能团的密度常数,110种化合物密度计算值与文献值的总体平均相对误差、平均绝对误差及均方根误差分别为0.47%、0.0044 g·cm-3及0.0070 g·cm-3,结果表明计算值和文献值的一致性令人满意.

自催化交联体系室温硫化水性硅橡胶研究

以α官能团硅烷为自催化交联剂制备了单组分室温硫化(RTV 1)水性硅橡胶,对其贮存稳定性、粘接性及硫化胶力学性能进行了研究。结果表明,该体系下可制备低模量的RTV水性硅橡胶,但它的贮存稳定性较差;pH为9.5及以上时,水性硅橡胶的粘接力及持粘力较好;在一定范围内,使用高补强填料、增加填料用量、使用含氯原子硅烷偶联剂、增加硅烷偶联剂用量等都可以使水性硅橡胶的拉伸强度提高,硬度增大,伸长率下降。

二氧化硅粉体改性E-Si/CE固化动力学的研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了纳米二氧化硅(SiO2)和微米SiO2的混合粉体改性环氧基硅烷(E-Si)/氰酸酯(CE)树脂体系固化动力学;用Kissinger、Crane和Ozawa法确定固化动力学参数。结果表明,Kissinger式求得的表观活化能为66.09kJ/mol;Ozawa法求得的表观活化能为70.01kJ/mol;根据Crane理论计算该体系的固化反应级数为0.89。计算了不同升温速率所对应的不同温度的频率因子和反应速率常数;求得了改性体系的固化工艺参数:凝胶温度130.74℃、固化温度160.96℃和后处理温度199.16℃,确定了体系的最佳固化工艺。与E-Si/CE体系对比表明,SiO2的加入可以降低E-Si/CE体系的活化能,使其固化能在较低温度下进行。

环氧基硅烷改性氰酸酯树脂的介电性能

采用环氧基硅烷(ESi)对双酚A型二氰酸酯树脂(BCE)进行改性,研究比较了当ESi的含量为BCE的6.0%时,改性体系的介电性能与纯BCE的介电性能随频率的变化关系,结果表明,环氧基硅烷的加入不仅降低了改性体的介电常数和介电损耗,而且在(10-50 MHz)的频率范围内相对稳定。

γ-氯丙基三乙氧基硅烷的合成研制

用三氯氢硅和氯丙烯在氯铂酸催化下合成的γ -氯丙基三氯硅烷 (γ1 ) ,再与无水乙醇反应制得γ -氯丙基三乙氧基硅烷 (γ2 ) ,收率达 90 %以上 ;它可做为各种卤代橡胶的偶联剂 ,也是制备其他硅烷偶联剂的重要原料。

硅烷在无铬锌铝涂料中的应用现状及展望

硅烷偶联剂含有机和无机结构,既可以作腐蚀抑制剂,也可以作良好的粘结剂,同时还具有无污染、无毒、成本低、适用范围广的特点,在无铬锌铝涂层的应用上有很大的发展空间。总结了国内外硅烷在无铬锌铝涂层中的应用情况,指出复配硅烷和含环氧基团的硅烷类技术具有很好的发展潜力。

改性处理向日葵秆的结晶度和红外光谱分析

利用硅烷偶联剂对向日葵秆进行改性,以研究其性能特征。借助XRD和FTIR技术分析了处理前后向日葵秆的结晶度和官能团变化。结果表明,硅烷偶联剂KH-560的最佳加量为3%。硅烷偶联剂可以有效减小其结晶度,且官能团谱图强度变化明显。

基于聚苯醚的阴离子交换膜研究进展

概述了基于聚苯醚(PPO)的阴离子交换膜的电导率问题,介绍了基于PPO的阴离子交换膜的耐碱性问题,并从主链、功能基团和硅烷偶联剂的结构3个方面综合分析了其对阴离子交换膜性能的影响,提出了相应的解决方法。

亚微米级乙烯基化二氧化硅微球的制备及表征

首先以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源和氨水为催化剂,于无水乙醇介质中通过溶胶凝胶法制备亚微米球形二氧化硅(SiO2),再以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为修饰剂,通过后嫁接法在其表面引入乙烯基,制备了表面乙烯基化的SiO2微球(V-SiO2)。探讨了上述2个步骤中工艺条件对产物粒径和形貌的影响,并用热重(TG)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、接触角测量仪对微球进行了表征。结果表明:SiO2的制备过程中,水、无水乙醇、氨水和TEOS用量分别为0.8、1.5、0.03~0.07和0.05~0.10 mol,陈化12~36 h,可得到亚微米级微球。SiO2微球的粒径随氨水和TEOS用量的增加而增大,随陈化时间延长而变得均匀。VTES用量越大,接枝时间越长,SiO2微球表面乙烯基的接枝量越大,但接枝阻力亦增加大。SiO2微球经过表面接枝后,表面粗糙度增大,对水的接触角可高达近140°。

镀锡板表面不同类型硅烷偶联剂膜的腐蚀防护性能

分别采用不同类型硅烷偶联剂处理镀锡板,通过电化学阻抗谱、塔菲尔曲线测量及中性盐雾试验研究了所得膜层的腐蚀防护性能。结果表明,脲基类(KH-152和KH-160)与氨基单爪类(KH-540、KH-550、KH-792和KH-794)硅烷膜的腐蚀防护效果最差。环氧类硅烷膜(KH-560、KH-561、KH-566与KH-567)的效果较上述两类好。氨基双爪类硅烷膜(KH-170与KH-270)的防腐蚀效果最佳,且KH-170稍优于KH-270。

硅烷交联剂对单组分硅烷改性聚醚密封胶性能影响初探

对比了4种硅烷交联剂对硅烷改性聚醚密封胶性能的影响,含有环氧基团的WD-60会干扰硅烷改性聚醚密封胶体系的固化,导致密封胶粘结性能较差;含有胺类基团的WD-51、改性交联剂X、改性交联剂Y,都能对硅烷改性聚醚密封胶起到交联、偶联作用,从而提高密封胶的拉伸强度,改善密封胶的剪切、剥离强度,但各自的最佳添加量尚需进一步研究确定。

硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维织物复合材料拉伸性能和弯曲性能的影响

为改善玄武岩纤维织物复合材料中树脂基体与玄武岩纤维结合较差的状况,利用不同质量分数的硅烷偶联剂溶液对玄武岩纤维织物改性,再制备玄武岩纤维织物复合材料。通过扫描电镜观察不同质量分数硅烷偶联剂溶液改性前后玄武岩纤维的表面形态,利用红外光谱仪对比改性前后的玄武岩纤维中化学官能团的变化,借助织物万能强力仪研究改性前后玄武岩纤维织物复合材料的拉伸性能和弯曲性能。结果表明:硅烷偶联剂改性后,玄武岩纤维表面附着的颗粒物增加,纤维之间的抱合力增强,纤维中的官能团数量增多,纤维的表面化学活性增强,纤维和树脂的界面结合度提高。玄武岩纤维织物复合材料的拉伸性能和弯曲性能得到改善,并在硅烷偶联剂质量分数为8%时拉伸性能和弯曲性能达到最佳。

基团转移聚合新引发剂：苄硫基三甲基硅烷

报道一种基团转移聚合新引发剂—苄硫基三甲基硅烷，并对其制备方法进行改进，实现了一步合成且得率较高。新引发剂贮存稳定性好且有较高的引发活性，能引发丙烯腈暴聚，也能使丙烯酸酯类单体在高得率下快速聚合，但引发甲基丙烯酸甲酯聚合速度较慢，得率也较低。还用新引发剂合成了二元嵌段共聚物及Ａ－Ｂ－Ｃ型三元嵌段共聚物。探讨了新发剂引发各类单体基团转移聚合的机理。并将新引发剂与最常用基团转移聚合引发剂进行活性比较。

硅烷偶联剂对室温硫化硅橡胶性能的影响

试验采用α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷作为基胶(107胶),选择填料碳酸钙补强,配合一定工艺量的交联剂、偶联剂、催化剂等功能助剂,制得单组分室温硫化硅橡胶。试验考察了3种硅烷偶联剂与复配偶联剂对硅橡胶硫化性能、物理性能、粘接效果以及贮存稳定性的影响。试验结果发现,硅烷偶联剂中活性官能团的数量,对硅橡胶的硫化、粘接性能以及贮存稳定性均有很大的影响;偶联剂在改善胶料粘接、力学性能的同时,对硅橡胶的贮存性有一定负面作用,选用1~2份的复配偶联剂为原料,制得的硅橡胶综合性能最佳。