氨丙基辛基硅树脂改性硼酸锌在有机硅密封胶中的应用探究

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷与辛基三甲氧基硅烷制得氨丙基辛基硅树脂,并将其用于粉体表面处理制得改性硼酸锌。以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物、活性纳米碳酸钙为补强填料、添加阻燃剂、交联剂、增粘剂、催化剂等制得有机硅密封胶。研究了氨丙基辛基硅树脂对硼酸锌表面性能的影响,以及阻燃体系对有机硅密封胶阻燃和力学性能的影响。结果表明:经氨丙基辛基硅树脂改性后的硼酸锌活化度大幅提高,吸油量降低,在有机聚合物体系中的分散性提高。当阻燃体系采用20份氢氧化铝与20份改性硼酸锌的复配物时,有机硅密封胶综合性能良好,垂直燃烧等级为FV-0级,拉伸强度为1.18 MPa,拉断伸长率为478%,挤出性为14.8 g/min,粘接强度为1.52 MPa。

氨丙基苯基有机硅树脂微粉的合成与表征

在四甲基氢氧化铵（TMAOH）水溶液的催化作用下，将苯基三乙氧基硅烷（PTES）、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（APS）和二苯基二甲氧基硅烷（DDS）进行水解共缩聚制备氨丙基苯基有机硅树脂微粉。探讨了反应物PTES、APS、DDS三者的比例、TMAOH的用量、反应温度、搅拌速率及反应物加入方式对反应的影响，通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振、热重分析法表征了产物的结构。结果表明，制备白色氨丙基苯基有机硅树脂微粉的较佳条件：TMAOH（以水为基准）的质量分数为0．2％～0．4％，APS／（DDS＋PTES）（摩尔比）为0．35～2．00，PTES／DDS（摩尔比）为1．8，反应温度为20℃，搅拌速率为300r／min．且采用逐滴加料的方法；PTES、APS、DDS三者之间发生了共缩聚反应。

γ-环己氨丙基硅烷偶联剂的合成及应用

以氯代烷基烷氧基硅烷与环己胺为原料 ,经胺化反应合成了环己氨烷基烷氧基硅烷偶联剂 ,并用元素分析、IR和1HNMR进行了表征。可作为纺织柔软剂的原料。

氨丙基三硅氧烷的合成

以氨丙基二乙氧基甲基硅烷(SG-Si902)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,通过四甲基氢氧化铵((CH3)4NOH)催化合成了氨丙基三硅氧烷。考察了催化剂用量、反应时间、反应物的摩尔比、以及水含量对产物收率及纯度的影响,从而确定出反应的优化条件为:n(SG-Si902)∶n(MM)=1∶5,催化剂占总反应物的摩尔分数为0.45%,N2保护下搅拌反应2h,反应体系中尽可能减少水的含量,产物收率可达42.8%。并通过氢核磁共振(1HNMR)和气相色谱(GC)确证了产物的结构与纯度,其纯度可达99%。

γ-氨丙基三硅氧烷的合成

以γ-氨丙基二乙氧基甲基硅烷、六甲基二硅氧烷为原料,合成了γ-氨丙基三硅氧烷,用二次蒸馏水除去副产物,产物收率52.4%,并利用核磁共振氢谱(1H NMR)和红外光谱(IR)对产物结构进行了表征。

3,7,10-三甲基-γ-氨丙基杂氮硅三环衍生物的合成

目的设计合成新的3,7,10-三甲基-γ-氨丙基杂氮硅三环衍生物。方法以三异丙醇胺和γ-氨丙基三乙氧硅烷为原料,通过硅烷化、酰化、磺酰化、异氰酸酯化等反应合成目标化合物(1、2、3a～3c、4a～4d)。结果与结论合成了9个未见文献报道的新化合物,目标物的结构均经1H-NMR、IR、MS及元素分析确证。

氨丙基功能化二氧化硅的制备及结构表征

分别采用液相法和溶胶-凝胶法制备了氨基功能化的二氧化硅(APS),利用FTIR,BET,元素分析和TG等技术对制备的APS进行了结构表征。在液相法制备APS的过程中,为使SiO2表面有更多的羟基与氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)发生反应,采用4种方法对SiO2表面进行了预处理。结果表明,微波辐射效果最好,可使SiO2表面羟基数由1.08(个/nm2)增加到1.29(个/nm2)。采用液相法制备的APS中氨丙基负载量为8.59%(质量分数),活性位(氨丙基)浓度为1.49mmol/g。采用溶胶-凝胶法制备的APS中氨丙基负载量为6.88%(质量分数),活性位(氨丙基)浓度为1.19mmol/g,均较液相法制备的APS低。

笼型八聚(γ-氨丙基)硅倍半氧烷盐酸盐的合成与表征

在盐酸催化下,将γ-氨丙基三乙氧基硅烷在甲醇溶液中水解缩合,合成出笼型八聚(γ-氨丙基)硅倍半氧烷盐酸盐;并用四氢呋喃作沉淀剂将产物沉淀出来。利用红外、核磁和差热分析等对其结构和性质进行了表征,讨论了反应温度、反应时间、盐酸和四氢呋喃用量对反应产率的影响。结果表明,较佳合成工艺为:γ-氨丙基三乙氧基硅烷用量15mL,甲醇用量360mL,盐酸用量30mL,四氢呋喃用量250mL,在90℃下反应18h;产物熔点为412.65℃。

氨丙基修饰MCM-41的制备及载药释药性能研究

用微波辅助水热法和共缩聚法分别制备了介孔分子筛MCM-41和氨丙基修饰的介孔分子筛MCM-41-(CH2)3NH2,将利尿药物氢氯噻嗪组装到两种材料中,用XRD、FT-IR、低温N2吸附、TG对分子筛及药物组装体进行表征,测定了组装体的载药量以及在人工胃液中的释放行为。结果显示MCM-41经氨丙基修饰后仍保持六方孔道结构,虽然孔径略有减小,但活性点位增加,仍有较大的载药量(38.23%),MCM-41和MCM-41-(CH2)3NH2载药体系均能实现缓释。修饰后释药速率进一步减慢,且随着氨丙基接枝量的增加递减,表明可通过氨丙基修饰量来调节释放速率。

氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯的研究

在无溶剂条件下合成了一系列氨基硅油改性聚氨酯,并对材料的力学性能、耐热性、疏水性及微观形态进行了研究。结果表明:改性后的聚氨酯具有更优良的力学性能、耐热性及表面疏水性,且材料呈微观相分离形态。

后接枝法合成氨丙基修饰的周期性介孔氧化硅材料

以三氯甲烷为溶剂,氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为修饰剂通过后接枝法对周期性介孔氧化硅材料(PMOs)进行修饰.通过固态NMR、氮气吸附、元素分析和UV-vis吸光度测试等手段来表征材料.结果表明,氨丙基基团通过共价连接的方式成功修饰到PMOs材料.尽管随着APTMS修饰量的增加,比表面积、孔容和孔径都呈下降趋势,但经25%APTMS修饰的PMOs材料依然具有良好的介孔结构,其表面积为604m^2·g^(-1),孔容为0.62cm^3.g^(-1),孔径狭窄分布在4.5～5.0nm之间.修饰后的PMOs对氯金酸有明显的吸附作用.

聚氨丙基/甲基倍半硅氧烷纳米球的合成与表征

以甲基三乙氧基硅烷（MTES）为前驱体,γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）为改性剂,氢氧化钠（Na OH）为催化剂,十二烷基磺酸钠/脂肪醇聚氧乙烯醚（SDS/AEO-9）为复合乳化剂,在水体系中通过乳液聚合制得了不同粒径、单分散的聚氨丙基/甲基倍半硅氧烷（PAMSQ）纳米球。用FTIR、XPS、TGA、DLS、FESEM及AFM等对PAMSQ纳米球的结构、耐热稳定性、粒径分布和微观形貌进行表征。结果表明,PAMSQ具有预期结构;TGA证实PAMSQ具有良好的耐热稳定性;单分散、规则球形的PAMSQ纳米粒子的粒径随Na OH浓度的增加而增加,当Na OH浓度为4.5~20.0 mmol/L时,PAMSQ的平均粒径在30~150 nm之间。

苯基三乙氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷的水解共缩聚

研究了苯基三乙氧基硅烷(PTES)与氨丙基三乙氧基硅烷(APS)在甲苯/水/盐酸、四氢呋喃/水/盐酸、乙醇/水/氨、十二烷基硫酸钠/水/四甲基氢氧化铵4个体系中的水解共缩聚,通过界面聚合、溶液聚合、分散聚合、乳液聚合分别得到树脂状、粒径200 nm的微球、粒径3μm的微球和乳液状的聚氨丙基/苯基倍半硅氧烷(PAPQ),通过元素分析、红外光谱、核磁共振等方法对各产物的组成及结构进行表征.结果表明:酸催化体系中形成的PAPQ交联度低、溶解性良好,碱或先酸后碱催化体系产物的交联度高、溶解性较差;溶剂的极性影响PAPQ的形成和粒子的析出.

聚氨丙基苯基倍半硅氧烷与氢氧化镁协同阻燃尼龙6

采用氢氧化镁[Mg(OH)_2]复配聚氨丙基苯基倍半硅氧烷(PAPSQ)阻燃改性尼龙6(PA6),测定了阻燃PA6的极限氧指数(LOI),利用锥形量热仪测定了阻燃PA6的释热速率、总释热量、质量损失速率等多种参数,并用扫描电镜(SEM)观察了阻燃PA6残炭的形貌。实验表明,当Mg(OH)_2的质量分数为40％,PAPSQ质量分数为5％时,PA6的LOI为41％,垂直燃烧通过UL94V-0级,PA6的释热速率、总释热量和质量损失速率均明显下降,PAPSQ与Mg(OH)_2复配对PA6有协同阻燃效果。

偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对炭黑增强丁腈橡胶性能的影响

考察了偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的用量对炭黑增强丁腈橡胶(NBR)硫化胶的交联密度、物理机械性能及动态性能的影响。结果表明,KH550的加入明显提高了NBR硫化胶的交联密度,且使NBR硫化胶的耐老化性能得到改善;当KH550用量为2份时,NBR硫化胶具有较佳的物理机械性能,NBR硫化胶的Payne效应最小,在高、低应变下均具有较低的滞后损失和动态温升,同时改善了老化前后NBR硫化胶的耐屈挠性。

接触角法研究氨丙基硅烷化石英表面

利用接触角法研究了氨丙基硅烷化石英表面的基因浓度及单分子层中单个分子的截面积。提出了氨丙基硅烷化的模型。

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴功能型离子液体对CO_2的吸收性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐([APMIm][Br])对CO2等酸性气体具有较强的选择性吸收性能,在能源及环保领域有较好应用前景。运用等容饱和吸收法在高压不锈钢反应釜中测得CO2在3种不同含水量的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度数据,实验的温度范围为278.15～348.15K,实验压力由低于大气压到最高6.5MPa。实验结果表明,当水的质量分数达到60.84%以上,离子液体水溶液吸收CO2的能力和速率才会得到显著提升。尤其值得注意的是,在278.15K、120kPa达到吸收平衡时,CO2在含水质量分数为60.84%的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度达到0.459mol CO2.(mol IL)-1,接近理论最大吸收值0.5mol CO2.(mol IL)-1。在较高压力下(3.9MPa)最大CO2吸收量为1.894mol CO2.(mol IL)-1。

交联-酰化法改进氨乙基氨丙基硅油的泛黄性

用乙酸酐、丁内酯对重均相对分子质量为37500的ASO -1氨乙基氨丙基硅油改性 ,可抑制ASO -1的泛黄性 ,当酰化度≥48.87 %时 ,改性硅油整理织物的白度值比未改性对照样品增加1.5以上 ,但柔软性降低。采用乙酸酐酰化前加硅油重0.5%甲基三乙氧基硅烷MTES交联(产物记作MAS-1)或丁内酯改性后加0.6 %环氧化合物Epoxy交联(产物记作LAS-1) ,即交联与酰化串联的改性方案 ,可使整理织物的柔软性、折皱回复角、断裂与撕裂强度恢复到改性前ASO -1水平 ,而且织物的白度和吸湿性分别为MAS -1:72.9、233s;LAS-1:73.4、106s;对照ASO -1:71.4、>300s。

纳米金/3-氨丙基-三乙氧基硅烷修饰传感器电化学检测NO_2^-

将3-氨丙基-三乙氧基硅烷(ATS)修饰在玻碳电极表面,再自组装一层纳米金,制备了一种新型NO2-的电化学传感器。该修饰电极对NO2-有较好的催化作用。在pH为3时,NO2-的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-7~1.0×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限可达2.0×10-7mol/L。方法具有较高的灵敏度和较好的重现性。

γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰蒙脱土及对亚甲基蓝吸附性能研究

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对蒙脱土进行表面修饰并进行了表征,红外光谱(FT-IR)表明APTES中的有机基团修饰到蒙脱土;X射线衍射(XRD)表征了修饰前后蒙脱土的结构并没有改变;热失重(TG)表明修饰前后蒙脱土的耐热性能提高,N2吸附脱附曲线表征了修饰后蒙脱土比表面积降低;X射线光电子能谱(XPS)表征了Si元素的键合结构主要为Si—OH键;扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了修饰蒙脱土微观形貌表面不规整,为层状结构。考察了以APTES修饰的蒙脱土对亚甲基蓝的吸附性能,结果表明APTES的表面修饰提高了蒙脱土的吸附性能,吸附饱和量可达到102.3mg/g。