双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物的合成及应用

用γ 氯丙基三乙氧基硅烷 (CPOS)、钠、硫及含硫化合物合成双 [3 (三乙氧基 )硅丙基 ]四硫化物 ,找出了最佳工艺条件 :m(CPOS)∶m(Na)∶m(Na2 S)∶m(S) =72∶(2 .5～ 3)∶15∶(15～ 18) ;温度控制在 75℃ ;回流 4h。w (S) =2 2 3% ,转化率达 96 %以上。经多家用户检验和使用 ,在橡胶中补强和粘合作用良好 。

双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物水解及其水溶胶的固化研究

研究了双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物(BTESPT)偶联剂的水解稳定性,采用正交试验法确定出影响BTESPT水解的主要因素是溶液的pH值,通过电导率仪和傅立叶红外光谱(FTIR)监测BTESPT的水解过程,可以看出BTESPT水解较为缓慢,需要大约50￣60h才能达到水解平衡。最后,用FTIR和电化学阻抗谱(EIS)法分析了BTESPT溶液的固化过程,结果表明:高温固化比室温固化进行地较为彻底;BTESPT水溶液固化后膜层结构致密,对金属具有很好的防护作用。

2A12-T6铝合金表面双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物薄膜的特性

采用傅立叶变换红外光谱分析了2A12-T6铝合金表面自组装双-(!-三乙氧基硅丙基)四硫化物硅烷偶联剂(SCA)薄膜结构特征,并采用电化学极化曲线评价了薄膜的耐蚀性能.结果表明,铝材表面自然晾干,SCA薄膜分子之间主要通过氢键连接,腐蚀电流密度减小1个数量级以上.120℃的加热处理促进铝板表面通过SiOSi链接而形成SCA网状薄膜结构,并通过在界面上形成SiOAl界面相结构而与铝板表面牢固连接,腐蚀电流密度降低2个数量级以上.SCA乙醇溶液浸泡处理10min比浸泡2s～1min的铝板表面SCA薄膜内氢键缔合羟基要多.

双-[γ-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物的合成

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷(γ2)、硫化钠、硫粉为原料,在含有缓冲溶剂的水相中,通过相转移催化技术合成了双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si-69)。对反应温度、硫粉用量、水用量、催化剂用量等反应影响因素进行了讨论,得出了Si-69的较佳工艺为:硫化钠水溶液中硫化钠的质量分数为29%;硫粉/硫化钠的量之比为3.1;催化剂用量为γ2质量的2%;γ2与硫化钠的量之比为2.1;反应温度为85℃,并以液相色谱、液谱-质谱联用、红外光谱等对产物进行表征。结果表明,采用上述工艺条件可制得收率为95%、硫的质量分数达23.0%、外观淡黄色的Si-69。

铝合金表面双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物涂层的耐蚀性研究

铬酸盐预处理铝合金对环境及人体有毒害作用,需探寻能代替其且行之有效的“绿色”表面处理技术。采用酸催化双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物(BTESPT)进行水解,以形成的水溶胶作为处理液,采用浸涂法在YL12铝合金表面形成BTESPT涂层,经100℃,12 h固化后通过盐雾试验,以动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)法表征了该涂层在3.5%NaC l溶液中的腐蚀特性,并与铬酸盐处理工艺进行了比较。结果表明,BTESPT涂层的耐蚀性能优于铬酸盐转变涂层的耐蚀性,该处理方法基本上能代替铬酸盐预处理。

双组份相转移催化法合成双-[3-(三乙氧基硅烷)丙基]-四硫化物的研究

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷、硫化钠和硫磺为原料,采用相转移催化法合成双-[3-(三乙氧基硅烷)丙基]-四硫化物。通过正交实验探讨了Na_2S_4溶液制备的最佳工艺条件:硫磺:硫化钠质量比为1:0.85、反应温度50℃、真空度为0.05 MPa、反应时间40 min;利用单因素实验分析确定Si-69合成反应条件为:γ-氯丙基三乙氧基硅烷:硫磺:硫化钠质量比5.6:1:0.85、反应温度80℃左右、反应时间2.0h左右;并讨论了相转移催化剂、复合有机胺、水解抑制剂对产品质量和收率的影响。采用该方法能提高产物收率、缩短反应时间、降低反应温度,所得产品的外观呈淡黄色透明液体,含硫量达22.5%,纯度达到98.5%,收率达95%以上。

双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物的合成研究进展

双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物硅烷偶联剂是高档橡胶产品的必需添加剂。目前合成双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物的路线有很多,依据反应介质,可分为水溶液体系和无水体系。本文简单介绍了各合成路线并进行了比较。

水相法合成双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物及其成分分析

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷、硫化钠、硫粉等为主要原料,采用水相法合成了双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物(Si-69)并与国内外同类产品进行了性能对比。结果表明,3种产品在气味上没有区别;国产某双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物为黄色,其中的杂质含量较高,而自制双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物和国外某双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物为淡黄色,其中的杂质含量都较低;上述国产和国外的双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物中的平均硫含量和单质硫含量都较低,而自制双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物中二者的含量偏高。

双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物的无水合成

以价廉易得的九水硫化钠、硫粉、γ-氯丙基三乙氧基硅烷为原料,甲苯作溶剂,合成了双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物。讨论了反应物比例、溶剂用量、反应温度和时间等因素对合成反应的影响。得出了最佳工艺条件:硫与九水硫化钠的物质的量比为3∶1;甲苯与九水硫化钠的物质的量比为36∶1;γ-氯丙基三乙氧基硅烷与多硫化钠的物质的量比为2.1∶1;无水乙醇与多硫化钠的物质的量比为8.0∶1;反应合成温度为80℃;反应合成时间为3.5h。制得的产品外观为淡黄色,贮存时间长,产率为95.43%,含硫量达23.21%。

微波辐照法合成1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓

比较了三种常规合成方法制备1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓时,甲苯、乙腈做溶剂和无溶剂条件对产品收率的影响,认为溶剂极性较大和反应温度较高时更有利于反应的进行;同时,首次采用微波辐照法合成了1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓,并考察了微波辐照功率、时间、投料比等对产品收率的影响;与常规合成方法相比,微波辐照合成1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓具有反应时间短、收率高、不需要有机溶剂和操作方便等优点。该研究为快速、高效合成1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓提供了新方法,为其他类似双硅烷化的有机硅前体的合成提供了新思路。

双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物

双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂是高档橡胶产品的必需添加剂。目前主要采用多硫化钠法生产,产品不稳定,硫的填充系数小;新开发的硫及含硫化合物法能够提高产品的含硫量,达到22％-23％。产品经国内用户使用,认为质量良好、效果稳定;经德国Lehmmnn公司检验,符合国际市场要求。目前该产品在市场上的商品牌号有:德国Si-69,美国Y6194,中国Si-040和WD40等。

硅烷偶联剂Si-69的工艺优化

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷和四硫化二钠为原料,采用程控升温的方法合成了双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(Si-69)。得出了合成Si-69的最佳工艺条件:Na2S4、γ-氯丙基三乙氧基硅烷和溶剂无水乙醇的质量比为1∶2∶2,反应温度为80℃,反应时间为3h,在此工艺条件下合成Si—69的产率为95·5%,硫的质量分数为22·7%。

氧瓶燃烧法测定Si-69的全硫含量

采用氧瓶燃烧法测定双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si-69)的全硫含量,以过氧化氢溶液为吸收液,酚酞为指示剂,用氢氧化钠标准溶液直接滴定。探讨了该方法的精密度和准确度。结果表明,方法的相对标准偏差(RSD)<2%,与国标方法无显著性差异,相对误差≤2%。该方法简便、准确、成本低,还有快速的优点,可用于Si-69的全硫质量控制分析。

白炭黑/Si-69填充剂对轮胎胶料导热系数的影响

考察了不同用量的白炭黑/双(3-三乙氧基硅丙基)-四硫烷(简称Si-69)对轮胎胶料导热性能的影响。结果表明,当白炭黑用量从10份增至15份时,胶料的导热性能降低;继续增加白炭黑的用量,胶料的导热性能提高;白炭黑/Si-69填充胶料的导热性能优于白炭黑填充胶料。

改性碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69)和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对PAN基碳纤维(CF)进行表面改性处理,利用SEM、FTIR、EDX对改性前后的CF进行表征,测量接触角和表面能、力学性能和界面性能;通过湿法成形技术,制备不同改性CF增强聚酰亚胺纸基摩擦材料,并测试其孔隙率和摩擦学性能。结果表明:与未改性CF相比,Si69和A151能够有效地增加CF表面粗糙度,且新基团的引入使接触角变小,提高了CF表面活性,改善了纤维与树脂之间的结合力,使得A151-CF表面能增加了37.3%,Si69-CF表面能增加了109.4%,A151-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能增加了19.1%,Si69-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能提高了45.3%;相比未改性CF,Si69改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了20.2%,A151改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了8.8%;表面改性CF能够提高纸基摩擦材料的摩擦学性能,其中Si69改性CF增强纸基摩擦材料摩擦学性能优于A151改性CF增强纸基摩擦材料。

铝合金表面硅烷化膜层的表征及电化学分析

为了充分地了解双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物(BTESPT)水溶胶和膜层的形成过程及结构变化,采用傅立叶反射吸收红外光谱(FTIR-RA)和电化学阻抗谱(EIS)分析以及扫描电子显微镜(SEM)观察分析,对沉积在YL12铝合金表面的BTESPT水溶胶膜层进行了表征。结果表明,水解时间和固化工艺对膜层的组分和结构有显著影响,高温固化形成膜层的电化学阻抗比室温陈化形成膜层的阻抗更高,并且室温预陈化后的膜层在非腐蚀性水溶液中需进一步陈化才能提高膜层的致密性和均匀性。

低阴极沉积电位对铝合金表面硅烷膜层的影响

在低阴极沉积电位条件下,使用表面活性剂改性硅烷溶液,实现了双-1,2-[γ(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTSPS)在铝合金电极表面的电化学沉积,新的临界沉积电位(NCCP)约为-1.6 V.研究表明,在低阴极沉积电位下铝合金表面能得到更厚、更致密的硅烷膜层,并且在改性后溶液中制备的膜层具有较高的极化阻力.表面活性剂的加入可以降低沉积时析氢的影响,提高硅烷沉积性能.临界沉积电位的降低,使得硅烷覆盖的铝合金电极比临界沉积电位(-0.8 V)下的电极具有更好的抗腐蚀性能.

氧化石墨烯增强硅烷杂化膜的耐蚀性

在40Cr基体表面制备了添加氧化石墨烯的双[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(BTESPT)杂化硅烷膜。采用正交试验法确定了最佳成膜工艺为:氧化石墨烯100 mg/L,浸渍时间40 s,固化温度100℃,固化时间30 min。扫描电镜观察、红外光谱分析、盐水浸泡试验和电化学阻抗谱测量的结果表明,添加氧化石墨烯明显提升了硅烷膜在钢基体表面的成膜性和耐蚀性。

40Cr钢表面硅烷膜的制备及其耐腐蚀性能

目前金属表面硅烷化工艺较少涉及钢材。为更好地理解硅烷膜的耐腐蚀机理,并进一步提高钢材的耐蚀性,采用双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷(BTESPT)在40Cr钢表面制备硅烷膜。采用正交试验优选出最佳硅烷水解及成膜工艺、参数。采用扫描电镜、能谱仪分析了硅烷膜的形貌及成分。采用中性盐雾试验、硫酸铜滴定法、浸泡失重及电化学方法研究了硅烷膜的耐腐蚀性能及耐蚀机理。结果表明:最佳硅烷水解与成膜工艺为无水乙醇与去离子水的体积比(V_r)76∶18,p H值4.5,BTESPT用量5 m L,水解温度25℃,水解时间72 h;硅烷液浸泡时间120 s,固化温度130℃,固化时间30 min;以最佳水解成膜工艺制得的硅烷膜表面致密光滑,能大幅度提高40Cr钢的耐腐蚀性;硅烷膜主要以阻碍阳极活性区溶解来提高40Cr钢板的耐腐蚀性。

40Cr钢表面TEOS改进硅烷膜的制备及其耐腐蚀性能研究

目的为了提高钢材表面的耐腐蚀性能。方法采用含正硅酸乙酯(TEOS)的硅烷液,在40Cr合金钢表面制备TEOS改进硅烷保护膜,并采用正交试验法优选出了最佳TEOS改进硅烷液的工艺参数。采用扫描电子显微镜(SEM)、中性盐雾实验失重法、电化学阻抗法和极化法对其成膜性能和耐腐蚀性进行测试。结果 TEOS改进硅烷膜的耐硫酸铜腐蚀时间相对于硅烷膜提高了近50%。电化学极化测试可以看到TEOS改进硅烷膜的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度大幅度下降至1.883×10-6 A/cm2。电化学阻抗谱测试中,在阻抗-频率Bode图中低频区,杂化硅烷膜试样的阻抗值大于硅烷膜试样的阻抗值,表现出良好的抗腐蚀性能;相角-频率Bode图显示TEOS改进硅烷膜在中高频区出现一个宽大的平台区,而且在中高频区相位角度数大于硅烷膜的相位角度数,表现出良好的容抗性能,表明TEOS改进硅烷膜能大幅度提高40Cr的耐腐蚀性。结论所制备的TEOS改进硅烷保护膜具有较好的成膜性,该硅烷膜坚实致密,且所形成的膜结构具有较好的耐腐蚀性能。