十八烷基硅烷疏水改性PVDF膜的制备及膜蒸馏抗润湿性能

通过相转化法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,因致孔剂等添加剂在膜中的残留,导致膜疏水性有限,在膜蒸馏的长时间运行过程中容易被料液污染,失去分离能力。实验采用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对碱处理羟基化的PVDF中空纤维膜进行自组装疏水改性,用于提高膜的膜蒸馏抗润湿的能力。通过控制变量探究了OTMS浓度、OTMS自组装时间、热处理温度三个条件对疏水改性膜性能的影响。经过自组装疏水改性后,膜的接触角达到122.5°;在经过12 h质量分数3.5%的氯化钠(NaCl)溶液,2 h质量分数3.5%的NaCl溶液和0.1 mmol/L的十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶液膜蒸馏测试中均表现稳定,通量和电导率保持不变,改性膜具有更好的抗润湿能力。

氟烷基硅烷改性硅树脂陶瓷防污剂研制及应用

通过添加甲基三氟丙基二甲氧基硅烷来改性硅树脂陶瓷防污剂可明显地改善防污剂的耐油性污渍的性能,同时氟烷基硅烷改性硅树脂陶瓷防污剂保持了有机硅树脂防污剂的持久防污性能的优点。用金相显微镜、扫描电镜观察抛光砖表面孔隙的变化。

氨烷基硅烷偶联剂的合成

以甲基二氯硅烷、烯丙基氯和乙二胺为原料，经过硅氢加成反应、醇解反应和胺化反应，合成了四种Ｎ－β－氨乙基－γ－氨丙基烷氧基硅烷，并用元素分析和ＩＲ进行了表征。

长链烷基硅烷偶联剂的合成研究

以甲基二氯硅烷与1-十二碳烯在铂催化剂作用下合成了甲基十二烷基二氯硅烷,并以无溶剂气-液相反应法醇解得到了甲基十二烷基二甲氧基硅烷。考察了催化剂对加成反应及原料配比、温度、填料大小等因素对醇解反应的各种影响。确立了最佳的反应条件。

由三烷氧基烷基硅烷水解及缩聚生成无机和有机层状材料

新材料是现代高新技术的一个重要组成部分。纳米材料以其优异的性能和广范的用途受到人们广泛关注，本文介绍了日本东京Ｗａｓｅｄａ大学在制备纳米材料方面的最新研究成果。

亲油性长链烷基硅烷功能化石墨烯的制备与表征

用十六烷基三甲氧基硅烷在三乙胺存在下处理氧化石墨烯(GO),一步制得长链烷基硅烷功能化石墨烯(FG)。运用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等技术对FG的结构与性能进行了测试表征。分析结果表明十六烷基三甲氧基硅烷中的Si—OCH3与GO表面上的OH反应,以Si—O—C连接在石墨烯片层的表面,而GO片层上其它含氧基团大部分被还原脱除,恢复了石墨烯的sp2杂化结构。FG具有很好的油溶性,可稳定分散于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃、丙酮、苯等有机溶剂中,并且在DMF中的最大分散浓度为1.90mg/mL。AFM的结果显示,FG在DMF中平均厚度约为1.7nm,以单层剥离状态存在。

氟代烷基硅烷-SiO_2对玻璃表面的憎水改性

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面涂覆透明的憎水性氟代烷基硅烷(FAS)-SiO2膜,研究了SiO2膜层数、提拉速度、FAS层数对玻璃憎水性能的影响,并利用原子力显微镜观察了FAS-SiO2表面改性玻璃的表面形貌。结果表明,影响表面改性玻璃与水的接触角的大小的因素依次为:SiO2膜层数>提拉速度>FAS层数;SiO2膜层数增加,玻璃的憎水性提高;玻璃表面涂覆SiO2和FAS后,其接触角可达122°,其憎水性能比仅涂覆SiO2的玻璃好;表面改性玻璃的透光率高于80(;玻璃表面的SiO2颗粒平均粒径在纳米尺度范围内。

烷基硅烷化Silicalite-1分子筛膜的醇水分离性能

Silicalite-1分子筛膜因其疏水特性在低浓度有机物/水分离中得到广泛应用。但膜面硅羟基(Si—OH)的存在会严重影响其分离效果。以Silicalite-1分子筛膜为基膜,表面接枝正辛基三乙氧基硅烷(OTES)来消除Si—OH,进一步改善疏水性,提高其分离能力。系统考察OTES浓度、反应温度和修饰时间对于膜改性效果的影响,分析改性机理,并对比改性前后Silicalite-1分子筛膜的渗透汽化稳定性。结果表明,烷基硅烷的接枝能有效提高膜疏水性、分离性能与长期稳定性。当OTES的质量分数为3%、温度为60℃、时间为10 h时,所制备的膜在70℃分离3.5%±0.1%(质量分数)的乙醇水溶液,膜通量为0.92 kg·m^(–2)·h^(–1),分离因子达到30.4,且能够在连续120 h的渗透汽化过程中,保持良好的稳定性。烷基硅烷接枝优化了Silicalite-1分子筛膜的表面结构,在渗透汽化法回收有机组分领域具有广阔的应用前景。

氟代烷基硅烷在玻璃表面形成憎水膜层的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备出透明的憎水性纳米复合薄膜.实验结果表明,具有氟烷基团的氟代烷基硅烷(FAS)比有机硅化合物的憎水性能好,水与FAS-SiO2纳米复合薄膜的接触角可达到122°.

氟烷基改性的二氧化硅纳米球的制备与应用研究

以浓氨水为催化剂、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过种子生长法制得二氧化硅纳米球;进一步以十三氟辛基三乙氧基硅烷(F-8261)对二氧化硅纳米球的表面进行改性,得到氟烷基改性二氧化硅纳米球。利用IR、UV、TEM等手段对氟烷基改性纳米球进行了表征。结果表明,改性单体F-8261通过化学键结合在二氧化硅纳米球表面;通过改变催化剂的用量,可制得平均粒径分别为35 nm和86 nm的纳米球。用含氟烷基改性二氧化硅纳米球的乙醇溶液处理玻璃、基准混凝土,其表面与水的的静态接触角分别从32°和0°提高到104°和141°,表明处理过的基材表面具有良好的防水和防污性能。

催化聚合十八烷基硅烷合成聚硅氧烷的研究进展

目前有关利用不同催化体系将长链烷基硅烷催化聚合成聚硅氧烷的报道较少,因此研究开发新型催化剂催化聚合烷基硅烷合成有机硅聚合物材料就成为当前研究的重要课题.介绍了目前催化聚合长链烷基硅烷合成聚硅氧烷的研究进展,并简述了其催化聚合方法及其原理.

长链烷基烷氧基硅烷偶联剂的研究及应用进展

长链烷基烷氧基硅烷偶联剂是一类新型的有机硅化合物,兼具了有机聚合物和无机材料的特性,表现出优异的憎水性、阻燃性、耐臭氧、耐老化、生理惰性等性能,使得人们对该类硅烷偶联剂的需求日益增加。然而国内的生产情况不容乐观。对此,本论文系统地总结了国内外长链烷基烷氧基硅烷偶联剂的合成工艺及发展状况,简要概述了长链烷基烷氧基硅烷在相关领域方面的应用情况,并对未来的发展做出期许。

十二烷基三甲氧基硅烷的合成

以三氯氢硅、1-十二碳烯为原料,在铂催化剂存在下合成出十二烷基三氯硅烷;并以溶剂法醇解得到十二烷基三甲氧基硅烷。考察了催化剂用量、原料配比、反应时间对加成反应的影响,溶剂、原料配比、温度等因素对醇解反应的影响。最佳反应条件为:在加成反应中,当铂催化剂与三氯氢硅的量之比为3.6×10-4∶1、三氯氢硅与1-十二碳烯的量之比为1.15∶1时,十二烷基三氯硅烷的收率达81%,反应在室温下无诱导期即可发生、且无需改变加料方式、反应时间短、副反应少、收率高;醇解反应采用溶剂法,将十二烷基三氯硅烷滴加到甲醇中,十二烷基三氯硅烷与甲醇的量之比为1∶3.2,底温控制在70℃,N2流量为80 mL/min,十二烷基三氯硅烷的滴加速度为1 mL/min,十二烷基三甲氧基硅烷的收率为85%。

十八烷基三氯硅烷表面改性钛酸钾晶须

利用十八烷基三氯硅烷(OTS)的自组装对钛酸钾晶须(PTW)进行表面改性.通过测定苯、乙二醇、水在OTS改性的PTW压片上的接触角,计算了OTS改性PTW后的表面能和极性分量,并与传统方法(PMMA包裹和KH560表面改性)改性的PTW进行比较,结果表明,OTS改性的PTW具有更低的表面能和极性分量,以及更好的亲油疏水性能.IR分析和色散分量测定表明,改性后OTS的烷基链倾斜在PTW表面.

十八烷基三氯硅烷自组装抑水石英砂的制备及性能评价

为减缓疏松砂岩油藏开发过程中产出液的含水上升速度,达到改善端部脱砂压裂防砂效果的目的,采用自组装法将十八烷基三氯硅烷(OTS)用于石英砂支撑剂表面的抑水改性处理,研究了OTS浓度、浸泡时间和风干时间对OTS自组装石英砂破碎率、酸溶解度和流体阻力比(NFRR值)的影响,采用正交实验优化得到石英砂表面抑水处理的最佳条件,考察了OTS自组装石英砂的耐冲刷性,介绍了自组装分子膜成膜及抑水机理。结果表明,OTS浓度对OTS自组装抑水石英砂破碎率的影响最大,浸泡时间对酸溶解度和NFRR值的影响最大。在OTS浓度10 mmol/L、浸泡时间1.0 h和风干时间84 h的条件下,OTS自组装抑水石英砂的NFRR值最大(2.531),抑水效果最佳。OTS自组装抑水石英砂具有优良的抑水透油性能,岩心经去离子水连续冲刷5 d后的水测渗透率基本不变,石英砂表面性质稳定,能满足改善端部脱砂压裂防砂增产的需求。

十六烷基三甲氧基硅烷改性生物炭的疏水性能优化试验

生物炭改性土壤覆盖层因渗透系数增加会导致覆盖层含水率增加,进而影响CH_(4)吸附、氧化和减排。采用十六烷基三甲氧基硅烷作为改性剂,无水乙醇作为溶剂对生物炭进行疏水改性。考察了改性剂浓度、改性剂与生物炭的接触时间、烘干时间、烘干温度等对生物炭疏水性能的影响,获得了最佳疏水性生物炭的条件。在改性剂浓度为3%、静置浸泡60 min、110℃干燥2 h的条件下制备的改性生物炭的吸水率最低可达到14.4%,远低于未改性生物炭的吸水率245.4%,以期添加至土壤覆盖层后降低其含水率,为填埋场甲烷减排提供技术支持。

十六烷基三甲氧基硅烷合成及结构表征

以α-十六烯、三甲氧基硅烷为原料,加入铂催化剂和一种液态位阻胺助催化剂,采用硅氢加成方法,合成十六烷基三甲氧基硅烷,分别用气质联用仪和核磁共振波谱仪对产物进行了分析和结构表征。考察了催化剂用量、助催化剂用量、反应温度以及预混合时间对反应的影响。结果表明,在反应温度30~80℃、预混合时间20m in、催化剂和助催化剂用量分别为5 mg/kg和70μL/kg的条件下,反应2 h,产品得率为84%,并且所得产品全部为β加成产物。

烷基烷氧基硅烷的合成方法及其在涂料中的应用

介绍了烷基烷氧基硅烷的合成方法 (包括烷基的引入方法和烷氧基的形成方法 )。

烷基烷氧基硅烷改性环氧树脂的耐高温性研究

采用烷基-烷氧基硅烷改性E-44环氧树脂以提高环氧树脂涂膜的耐高温性,对烷基-烷氧基硅烷的种类与用量,以及反应时间与反应温度等共聚反应条件对改性效果的影响进行了实验研究。结果表明:采用烷基三甲氧基硅烷通过共聚反应改性环氧树脂,以4%的添加配比,在80℃温度下共聚反应3 h,涂膜耐高温性提高110℃以上,在230℃均能保持良好的力学性能,涂膜附着力保持1~2级,涂膜硬度保持H以上。其中苯基三甲氧基硅烷改性环氧树脂,涂膜的耐高温性达到255℃。