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。

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。

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。

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]-四硫化物水相合成方法的研究

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷为原料,在水相中通过相转移催化合成了双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si-69)。讨论了反应温度、γ-氯丙基三乙氧基硅烷与多硫化钠的量之比、相转移催化剂的用量等对合成反应的影响。水相中合成Si-69的较佳工艺为:γ-氯丙基三乙氧基硅烷与多硫化钠的量之比为2.1∶1,相转移催化剂的用量为γ-氯丙基三乙氧基硅烷质量的2%,反应温度80℃,可制得硫含量高于22.8%,纯度高达95%以上的Si-69。

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%。

新型硅烷偶联剂双-[-3 (三乙氧基硅 )丙基 ]-二硫化物的合成

由二硫化钠和γ 氯丙基三乙氧基硅烷合成双 [3 (三乙氧基硅)丙基] 二硫化物硅烷偶联剂,原料易得,反应条件温和,在温度为80℃,回流1.5h,收率达95%,成本低。该硅烷偶联剂应用于多种天然及合成橡胶的补强,偶联效果好。

3-(2-咪唑啉-1-基)丙基三乙氧基硅烷的研制

以原甲酸三乙酯和N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 910)为原料,在对甲基苯磺酸催化作用下合成3-(2-咪唑啉-1-基)丙基三乙氧基硅烷。用~1H NMR和红外光谱对3-(2-咪唑啉-1-基)丙基三乙氧基硅烷进行了表征。考察了反应温度、反应时间、原料量之比和催化剂用量对目标产物收率的影响。较佳工艺为:n(原甲酸三乙酯)∶n(KH 910)=1.02∶1、反应温度140℃、反应时间4 h、对甲基苯磺酸用量为KH 910质量的1%。在此条件下,产物收率达94.2%。

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。

橡胶助剂Silane-M对丁苯橡胶/白炭黑复合材料硫化性能的影响

用硫化仪考察了橡胶助剂3-苯并噻唑硫代-1-丙基-三乙氧基硅烷（Silane—M）对丁苯橡胶／白炭黑复合材料硫化性能的影响。结果表明，Silane—M可明显缩短丁苯橡胶／白炭黑复合材料的正硫化时间，但不影响其焦烧时间。Silane—M具有一定的促进作用，可以加快硫化速率。未添加和添加6份（质量）Silane—M的丁苯橡胶／白炭黑复合材料在135—160℃的硫化温度系数和硫化反应表现活化能均比较接近，2种复合材料的硫化性能对温度的依赖性基本一致。

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%。

Silicalite-1/PAAS杂化膜的二甲苯异构体渗透汽化分离研究

Silicalite-1经3-氨丙基-三乙氧基硅烷(APTES)改性后,通过共混制备silicalite-1/聚丙烯酸钠(PAAS)杂化膜,用于二甲苯异构体的渗透汽化分离。膜的SEM分析表明,改性后silicalite-1与PAAS之间的相容性有较大改善。溶胀和渗透汽化实验发现:(1)对、邻二甲苯在杂化膜中的平衡溶胀量随silicalite-1含量的增加而增大,但对二甲苯增大的程度更明显;而silicalite-1是否改性,对对、邻二甲苯在杂化膜中的平衡溶胀量影响不大。(2)对、邻二甲苯在杂化膜中的扩散系数随silicalite-1含量的增加显现先减小后增大的趋势,杂化膜的扩散选择性较PAAS膜增大;但改性silicalite-1/PAAS杂化膜增大的幅度较未改性silicalite-1/PAAS杂化膜更大。(3)杂化膜的分离因子较PAAS膜明显提高,渗透通量有所下降;但改性silicalite-1/PAAS杂化膜分离因子增大的幅度较未改性silicalite-1/PAAS杂化膜更大;当改性silicalite-1的质量分数为6%时,杂化膜的分离因子达到2.6左右。

橡胶助剂Silane-M与KH230在SBR/白炭黑复合材料中的应用

分别用不同含量的KH_230加促进剂M及Silane-M制备了SBR/白炭黑复合材料,对其结构和性能进行了研究。发现:KH_230改善了复合材料的力学性能、耐磨性能和动态疲劳性能,但降低复合材料的结合胶含量和表观交联密度;促进剂M能提高复合材料中橡胶基体的网络交联密度,但未提高复合材料的结合胶含量和撕裂性能,缩短焦烧时间;由于Silane-M双官能团显著增强白炭黑与橡胶的界面相互作用,提高复合材料的结合胶含量、表观交联密度、力学和动态力学性能。

响应面法优化双羟丙基封端聚硅氧烷的微波合成工艺研究

采用微波辐射法合成双羟丙基封端聚硅氧烷,将响应面分析法应用于1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷的合成工艺,通过Box-Behnken中心组合实验,考察原料摩尔配比、反应时间、微波辐射温度和催化剂加量四个因素对1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷收率的影响,得到最佳微波合成工艺参数并建立多元回归数学模型。结果表明:微波合成最佳反应条件n(2-烯丙基三甲基硅氧烷)/n(1,1,3,3-四甲基二硅氧烷)=2.4∶1,反应时间103 min,微波温度95℃,催化剂加量19 mg/kg,得到产物收率可达94.46%。以优化条件下制备的1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷为原料,制备出了双羟丙基封端聚硅氧烷,目标产物转化率可达90.5%。采用IR、1HNMR、GC对产品结构进行了表征。

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。

橡胶助剂Silane-M在SBR/无机填料复合材料中的应用

分别用3-苯并噻唑硫代-1-丙基-三乙氧基硅烷(Silane-M)和TESPT与白炭黑、埃洛石、纳米碳酸钙三种填料制备了三种SBR/无机填料复合材料,研究发现,两种硅烷都可以改善无机填料在SBR橡胶基体中的分散,增大复合材料的表观交联密度,提高其模量、强度、耐磨性能和抗动态疲劳性能。但含Silane-M的复合材料的表观交联密度比含TESPT的复合材料要高,其力学性能和动态力学性能要优于含TESPT的复合材料。

虫草素的N-丙烯酰化的修饰

基于虫草素中的氨基稳定性问题,对其氨基修饰,并与磁性材料杂化。丙烯酰氯为酰化剂,三乙胺为缚酸剂,对虫草素进行衍生化反应,采用高分辨质谱、核磁共振波谱进行表征,合成新化合物N-丙烯酰虫草素,其与3-氨基丙基三乙氧基硅烷进行模板反应得到N-[1-氧代丙烷-3-(3-(三乙氧基硅基)丙基)氨基]虫草素,进而与氨基磁性材料(Fe3O4-NH2)发生aza-Michael反应,用x射线粉末衍射、磁滞回线、茚三酮比色法证明杂化成Fe3O4-NH2@N-丙烯酰虫草素。N-丙烯酰虫草素,既有抗菌性,又能与无机材料杂化,是一种潜在的活性中间体。

功能橡胶助剂Silane-M对SBR/无机填料复合材料力学性能及动态力学性能的影响

分别用3-苯并噻唑硫代-1-丙基-三乙氧基硅烷(Silane-M)和TESPT与白炭黑、埃洛石、纳米碳酸钙三种填料制备了三种SBR/无机填料复合材料,研究发现,两种硅烷都可以增大复合材料的表观交联密度,提高其模量、强度和抗动态疲劳性能。含Silane-M的复合材料的表观交联密度比含TESPT的复合材料要高,其力学性能和动态力学性能要优于含TESPT的复合材料。