甲基三甲氧基硅烷对Li/NCM811电池性能提升的影响

LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)是一种高镍锂电池的正极材料,比容量高,但在应用中存在阳离子混排、表面结构不稳定等问题。采用金属锂片为负极,1 mol/L LiPF_(6)-EC∶DEC(体积比为1∶1)为电解液,研究了甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作电解液添加剂对Li/NCM811电池电化学性能及正极表面性质的影响。研究发现,在电解液中加入质量分数4%的MTMS,0.5 C的电流下充放电循环100圈后,电池容量保持率增加131.95%。电化学测试及反应前后电极表面性质表征结果表明,MTMS添加剂有助于NCM811表面形成稳定致密的CEI膜,抑制电解液分解,有效保护了活性位点的化学稳定性,抑制了电极材料不可逆相变的进行。

甲基三甲氧基硅烷合成的研究进展

综述了目前甲基三甲氧基硅烷的主要合成路径及其特点,并介绍了减少其副反应的方法。

基于甲基三甲氧基硅烷/正硅酸乙酯的聚碳酸酯耐磨涂层

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解聚合产物作为主要成膜物质,引入正硅酸乙酯(TEOS)水解产物硅溶胶作为无机增强物,采用溶胶凝胶法在聚碳酸酯(PC)表面形成耐磨涂层。结果表明:PC表面形成了Si—O—Si的交联网络结构。通过测试耐磨实验前后光学性能的变化研究表面涂覆涂层的聚碳酸酯的耐磨性能与涂层组分之间的关系。当涂层原料MTMS和TEOS的摩尔比为2∶1时,聚碳酸酯的耐磨性能达到最优,500次摩擦后雾度为13.22%,为纯PC的56.21%。

甲基三甲氧基硅烷浸渍改性刨花板及其性能分析

刨花板是家具制造业的首选板材,在潮湿的环境中使用易出现翘曲变形、膨胀及分层等现象。为改善刨花板防潮性能,提高其尺寸稳定性,将甲基三甲氧基硅烷(MTMS)与0.1mol/L的盐酸以4∶1的体积比混合,将混合溶液置于冰浴中超声水解360 min,然后利用MTMS水解溶液对刨花板进行5 min的浸渍处理。分析了改性前后刨花板的润湿性、抗紫外老化性、粗糙度、表面化学结构及物理力学性能。研究结果表明:经MTMS水解溶液浸渍改性的刨花板具有稳定的拒水、拒油及抗老化性能,尺寸稳定性得到改善,板坯的表面密度增加,力学性能提高。

甲基三甲氧基硅烷改性硅溶胶憎水膜的制备

制备了用于增强玻璃表面憎水性的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)/硅溶胶/丙烯酸羟丙酯透明薄膜。讨论了MTMS的水解温度、pH值、MTMS与硅溶胶的反应时间、MTMS用量与薄膜憎水性的关系。采用红外光谱和原子力显微镜表征了涂膜表面的官能团种类、数量和微观结构。研究表明,将MTMS在40℃、pH=3的条件下水解,再与酸性硅溶胶的体积比(r)为0.1,在60℃下反应2h,所得的产物制备的涂膜的憎水性最好,水接触角可达127°。

甲基三甲氧基硅烷改性工业硅溶胶的工艺及其机理

以有机硅氧烷和工业硅溶胶为主要原料,采用sol-gel方法获得了水性有机硅溶胶。通过硅氧烷的选择、膜层性能检测以及pH值、水浴温度、改性时间等改性工艺的研究,获得MTMS改性硅溶胶的最佳工艺:MMTMS/MSiO2为2∶1～4∶1;pH值3.5～5.5;水浴温度50～70℃;改性时间40～120min。经FTIR分析和改性机理的探讨,表明MTMS水解生成的硅醇基团与硅溶胶粒子表面的羟基发生缩聚交联,屏蔽了硅溶胶内部的Si-O-Si键,对硅溶胶粒子进行了包覆改性。

γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷自组装膜的制备及其摩擦学性能

利用分子自组装方法在羟基化的玻璃基片表面制备了γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷单层膜,采用接触角测定仪考察了其成膜速率,采用X射线光电子能谱仪分析了自组装单层膜表面典型元素的化学状态,采用原子力显微镜观察薄膜的表面形貌,并采用静-动摩擦系数测定仪评价了单层膜的摩擦磨损性能.结果表明:当成膜时间达到15min后,相应的自组装单层膜与水的接触角达到103°,此后接触角随成膜时间的继续延长基本保持不变;γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷自组装单层膜可以降低基片的摩擦系数,并且在较低载荷下具有较好的耐磨性能.

自交联型γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯细乳液的合成与性能

用细乳液聚合方法合成了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)改性丙烯酸酯细乳液,乳化剂采用SDS和T riton X-405复配,助稳定剂采用甲基丙烯酸十八酯;并对细乳液涂料进行了表征(红外,TEM,动态光散射)。研究了温度、乳化剂浓度和硅烷偶联剂的含量对有机硅改性丙烯酸酯细乳液聚合反应动力学的影响,结果表明,当温度为80℃,乳化剂质量分数为2%,MPTS的质量分数为10%时能得到粒径较小,性能优良的细乳液。

甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷改性SiO_2的制备

采用原位一步法制备了表面甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS)改性的单分散纳米二氧化硅(SiO2)粒子。该过程将纳米SiO2的缩合形成过程与功能化改性同步进行,并用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、热失重分析(TGA)等测试方法研究了粒子的表面化学结构、形态和分散性以及粒子中MPS的含量。结果表明,原位一步法制备的MPS改性纳米SiO2粒子粒径约75 nm,基本上呈单分散状态,且含有大量的MPS功能性基团,其表面密度为3.45μmol/m2。

甲醇—甲基三甲氧基硅烷二元体系等压汽液平衡

利用新型泵式沸点仪,建立了一套恒压装置,在101.3kPa下测定了甲醇-甲基三甲氧基硅烷二元体系的汽液平衡数据,同时测定了甲基三甲氧基硅烷不同温度下的饱和蒸汽压,回归了它的Antoine常数,并对甲基三甲氧基硅烷的临界性质进行了估算。用Wilson、NRTL、Margules、VanLaar方程分别对所测数据进行了关联,结果良好。

采用毛细管气相色谱法分析甲基三甲氧基硅烷

建立了采用毛细管气相色谱仪分析甲基三甲氧基硅烷纯度的方法。该法具有快速、准确、精密度高的优点 ,两种样品 (甲基三甲氧基硅烷的质量分数分别为 70 2 0 %和 93 44% ) 5次平行测定结果的标准误差均为 0 82 ,变异系数分别为 1 1 7%和 0 87%。

γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)为基本原料,制备了硅烷改性聚氨酯乳液,并外加氮丙啶进一步提高了胶膜的性能。衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FT-IR)对产物的结构进行了表征,考察了MEMO含量对乳液粒径、胶膜耐水性、力学性能及热性能的影响,同时对胶膜的结晶性及接触角进行了测试。结果表明ATR-FT-IR证实了MEMO成功地反应到了聚氨酯分子链上;在m(MEMO)=5.67%,m(AZ)=2%时,胶膜的耐水性最低为14.84%,胶膜的最大拉伸强度为17.334MPa,断裂伸长率为232.56%,改性后聚氨酯的热稳定性提高,结晶性及表面能均降低。

甲基三甲氧基硅烷对砂岩石刻封护性能的实验室研究

为了解砂岩石刻用甲基三甲氧基硅烷材料封护处理后的各项性能,选择四川省内风化较严重的摩崖造像区的砂岩作为实验样品,采用浸水、酸雾、盐老化、光老化、循环破坏等方法对材料的憎水性、透气性、耐老化性能进行实验测试。试验表明,砂岩样品用甲基三甲氧基硅烷封护处理后其憎水性、耐老化性都有较大的提高,透气性没有太大的改变,半涂样品经循环破坏处理后,表面出现开裂现象。通过研究表明,甲基三甲氧基硅烷材料处理砂岩后其憎水性和耐老化性都较好,但循环破坏实验提示,甲基三甲氧基硅烷材料处理石刻可能对其表面产生负作用,在石刻保护中应慎重使用。

γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的合成研究

通过酯化法高产率地合成甲基丙烯酸烯丙酯 (AMA) ,并合成了一种用于硅氢加成合成γ (甲基丙烯酰氧 )丙基三甲氧基硅烷的新的催化剂 ,与所有已申请专利的合成方法采用的Speier催化剂相比 ,具有更高的催化活性 ,提高了产率且缩短了反应时间 .

水溶性和油溶性引发剂引发γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/苯乙烯细乳液共聚合的比较

分别用水溶性的过硫酸钾(KPS)和油溶性的2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂引发γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)/苯乙烯(St)细乳液共聚合反应.比较了两类引发剂对MPS/St共聚合动力学(包括硅氧烷水解动力学和MPS/St的自由基共聚合动力学)、乳胶粒稳定性和共聚产物微结构的影响.

甲基丙烯酸甲酯-γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷细乳液共聚合研究

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体与反应性单体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)进行细乳液共聚合,获得了MMA-co-(A-174)共聚物乳液。研究了聚合温度、助稳定剂用量、A-174用量及水相中pH调节剂用量对聚合过程动力学的影响。利用红外光谱和透射电镜对共聚产物组成和乳胶粒子形态进行了表征。用气相色谱法(GC)测定了共聚物乳液中微量甲醇含量,结果表明,细乳液聚合工艺可以避免活性硅烷A-174的反应性官能团在聚合过程中被水解损耗。

3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷合成研究

通过滴加3,3,3-三氟丙基甲基二氯硅烷与甲醇进行醇解反应,合成了3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷,考察了不同的溶剂、温度、加料速度等对产物的影响,确立了最佳的反应条件。并用GC-MS对产物进行定量和定性分析。

加成法合成3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷

以甲基二氯硅烷和甲醇为原料,采用气-液相反应法合成出甲基二甲氧基硅烷;然后,将甲基二甲氧基硅烷与3,3,3-三氟丙烯在铂催化剂作用下进行硅氢加成反应,得到3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷。考察了原料配比、填料种类等因素对醇解反应的影响以及铂催化剂的种类、用量、反应温度等对加成反应的影响。结果表明,最优合成条件为:在醇解反应中,甲基二氯硅烷与甲醇的量之比为1∶1·8、醇解温度50℃、甲醇滴加速度2mL/min、N2流量80mL/min,在此条件下,甲基二甲氧基硅烷的收率为86%;在加成反应中,采用自制的铂催化剂,当铂催化剂与甲基二甲氧基硅烷的量之比为3·0×10-4∶1、反应温度为120℃时,3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷的收率达90%。此法可有效提高3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷的收率。

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的研究

采用单体后滴加的方法 ,用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对不同丙烯酸酯乳液进行改性 ,通过乳液共聚合成了丙烯酸酯 -有机硅共聚物。对合成工艺进行了初步探索 ,通过红外光谱、DSC分析对产物进行了表征。研究了不同有机硅含量对共聚产物力学性能、吸水率的影响 ,证实了丙烯酸酯

甲基丙烯酸甲酯/γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷溶液共聚的研究

引入γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（TMSPMA）对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）进行改性，以乙酸丁酯为溶剂，采用溶液聚合法，制备了甲基丙烯酸甲酯／TMSPMA共聚物。研究了反应温度、引发剂浓度对溶液聚合转化率的影响。用红外光谱仪、核磁共振仪和热重分析仪对共聚物进行了表征。结果表明，红外谱图中1085cm^-1叫处S-O-C键的吸收峰和核磁共振谱图中δ=0．67处Si的α位氢核共振峰，均证明TMSPMA已经与MMA共聚；升高反应温度、延长反应时间和增大引发剂浓度均提高了聚合反应转化率；未交联的共聚物热稳定性随TMSPMA浓度增加而下降；有机硅氧烷交联后，共聚物（单体浓度比为16：1，摩尔比，下同）的起始分解温度为250℃，具有较高的热稳定性。