卤锂交换法合成苯基三甲氧基硅烷的研究

以正丁基锂和溴苯为原料通过卤锂交换法合成了苯基锂,再采用苯基锂与四甲氧基硅烷进行亲核取代反应合成了苯基三甲氧基硅烷,分别探讨了苯基锂和苯基三甲氧基硅烷合成的影响因素,并采用红外光谱和核磁共振波谱表征了产物结构。结果表明,卤锂交换法合成苯基锂的较佳条件为溶剂选择正丁醚和四氢呋喃,溶剂与正丁基锂溶液的体积比为1∶2,反应时间2 h,正丁基锂滴加速率2 mL/min;苯基三甲氧基硅烷合成的较佳条件为苯基锂合成时的溶剂选择正丁醚,亲核取代反应溶剂选择四甲氧基硅烷,四甲氧基硅烷用量与正丁基锂体积比为3∶1,反应温度0~20℃,反应时间为1 h,苯基锂滴加速率1.5~2 mL/min,此时苯基三甲氧基硅烷的收率为78%。

苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基阻隔涂层的制备及性能

采用苯基三甲氧基硅烷为改性剂,对纳米纤维素(CNF)进行改性处理,随后将其涂覆于普通A4纸表面,经固化制得苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基阻隔涂层。利用视频光学接触测量仪和电子拉力机分别对空白纸、纳米纤维素纸基涂层(CNF涂层)、苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基涂层(M-CNF涂层)的疏水性和力学性能进行了测试。结果表明,M-CNF涂层样品表面的水接触角为120.3°,相比于空白纸提高了17.2°,具有较强的疏水性。M-CNF涂层样品的拉伸强度、弹性模量和韧性相比于空白纸分别提高了314.7%、332.8%和297.9%,样品表现出较强的力学性能。对涂层的阻隔性能测试显示,M-CNF涂层样品的空气透气度为2837s/25cm^3,相比于空白纸降低了1233倍;水蒸气透过率为3.586×10^3 g/(m^2·24h),相比于空白纸张下降了50.0%,阻隔性能较强。另外,M-CNF涂层样品的扫描电镜照片显示,粘连紧密的三维网络结构填补了CNF涂层未能填充的剩余纸张孔隙,赋予了涂层较强的阻隔性及韧性。

苯基三甲氧基硅烷水解动力学研究

采用气相色谱法研究了三氟甲基磺酸催化苯基三甲氧基硅烷的水解反应动力学。考察了温度、用水量及催化剂用量对水解反应的影响。结果表明：水的用量会导致水解反应级数的变化,在过量水的情况下,水解反应可按一级反应来描述;当水的用量减少至理论用量以下时,水解初始反应表现为一级反应,随着水的消耗,反应级数转变为二级。在297-324 K范围内,温度对水解速率的影响明显,温度越高,水解速率越快,水解反应活化能为37.83 kJ/mol。催化剂的用量增加,反应速率加快。

4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷引发的甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合

以含双官能团的4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷(CM TM S)为引发剂,CuC l/ligand为催化剂体系,二甲苯为溶剂,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP),重点研究了配体对聚合反应的影响。通过1H-NM R表征,证明PMMA是由CM TM S引发MMA聚合而得。聚合转化率和聚合物分子量及其分布测定结果表明,分别采用具有长链烷基的4,4'-二壬基-2,2'-联吡啶(dN bpy)和N,N,N',N',N″-五甲基二乙基三胺(PM DETA)为配体,所得聚合物的数均分子量与转化率之间的线性关系比较好,分子量分布较窄(M-w/M-n分别为1.27和1.30);而采用2,2'-联吡啶(bpy)为配体,所得聚合物数均分子量随转化率变化关系远远偏离理论分子量随转化率变化关系,且分子量分布相对较宽(M-w/M-n为1.41)。

苯基三甲氧基硅烷水解的影响因素研究

研究了苯基三甲氧基硅烷的水解反应,用紫外光谱仪作为检测手段跟踪其水解过程,并分析了水解反应的影响因素。比色皿作为微型反应器,分别考察了不同初始浓度、温度、pH值以及催化剂种类对水解反应的影响。结果表明,以三氟甲磺酸为催化剂的酸性体系中,随着初始浓度的增加,温度的升高,pH值的降低,苯基三甲氧基硅烷的水解速率逐渐增大。温度为15℃,pH=4.0,用三氟甲磺酸作催化剂时,水解速率适中,水解过程易于控制。

苯基三甲氧基硅烷改性纳米二氧化硅的制备及其应用

采用偶联剂苯基三甲氧基硅烷(PTMS)对纳米二氧化硅进行改性,研究反应温度、反应体系pH值、反应时间及偶联剂PTMS用量对改性纳米二氧化硅活化度和表面羟基数的影响,采用X射线衍射分析、热重分析、傅里叶变换红外光谱分析和透射电子显微镜分析等对改性前后纳米二氧化硅结构进行表征,考察改性纳米二氧化硅对丁苯橡胶(SBR)的补强效果。结果表明:当反应温度为80℃、反应体系pH值为3.5、反应时间为90 min、偶联剂PTMS用量为纳米二氧化硅用量的6.85%时,改性纳米二氧化硅的活化度达到100%,表面羟基数最小,为0.99个·nm^(-2);与使用未改性纳米二氧化硅补强的SBR胶料相比,使用改性纳米二氧化硅(优化工艺条件下改性)补强的SBR胶料的门尼粘度明显下降,t 90明显缩短,拉伸强度提高4.5%,拉断伸长率提高9%,DIN磨耗量降低21%。

苯基三甲氧基硅烷的合成

以氯苯、正硅酸甲酯、钠为原料,甲苯为溶剂合成了苯基三甲氧基硅烷,研究了合成工艺对其收率的影响。结果表明,较佳工艺为氯苯、正硅酸甲酯和甲苯的量之比为1∶2∶4、反应温度40℃、反应时间2 h,此条件下苯基三甲氧基硅烷收率为75.2%。

苯基三甲氧基硅烷制备工艺

由苯基三氯硅烷（ＰｈＳｉＣｌ＿３）和甲醇（ＣＨ＿３ＯＨ）醇解制备苯基三甲氧基硅烷［ＰｈＳｉ（ＯＣＨ＿３）＿３〕过程中，采取及时驱除氯化氢（ＨＣｌ）的方法，控制副反应发生，可提高ＰｈＳｉ（ＯＣＨ＿３）＿３的质量，收率达８０％以上。

三甲硅基封端苯基硅氧烷低聚物的合成研究

以苯基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氧烷为主要原料,研究了黏度19~30 mm^(2)/s、折射率1.458~1.462的三甲硅基封端苯基硅氧烷低聚物的合成方法,以及单官能团链节M与三官能团链节T物质的量之比(M/T)、回流时间、蒸馏温度等条件对产品黏度、收率和甲氧基残留的影响。确定最佳合成条件为M/T=2.05,回流反应6 h,110℃蒸馏3 h,产品收率最高92.3%,黏度19.8 mm^(2)/s,折射率1.463,无色无味。

聚苯基甲氧基硅烷及其改性环氧树脂的合成与性能

苯基三甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲氧基硅烷(PPMS),通过正交实验讨论了水的用量、催化剂用量、反应时间和温度对合成聚苯基硅氧烷的影响,并确定了最佳合成工艺。然后用其改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明PPMS接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。用差示扫描量热(DSC)、热重(TGA)分析了有机硅含量对改性树脂耐热性能的影响。结果表明,当m(E-20):m(PPMS)=7:3时,改性树脂固化物的耐热性能明显提高,玻璃化转变温度(T_g)为95.81℃,质量损失50%时的热分解温度(T_d)为476.54℃,分别比改性前提高了8.97℃和58.26℃,同时还具有优良的涂膜性能。

三甲氧基（4-氟苯基）硅烷的合成方法分析与优化

对三甲氧基(4-氟苯基)硅烷的合成方法进行探索,对初始合成过程进行杂质分析,提出进一步优化的建议并进行验证,获得了一种较高收率的合成方法。

格氏法一步合成多(4-甲氧基苯基)硅烷的工艺研究

以少量四氢呋喃(THF)引发对溴苯甲醚(4-OMePhBr)制备高活性的对甲氧基苯基溴化镁(4-OMePhMgBr),与三氯硅烷(HSiCl_3)或丙基三氯硅烷(CH_3CH_2CH_2SiCl_3)反应,一步法制备出三(4-甲氧基苯基)硅烷[HSi(_4-OMePh)_3]和四(4-甲氧基苯基)硅烷[Si(4-OMePh)_4]。实验表明:V(THF):V(4-OMePhBr)为0.2左右时,格氏试剂产率可达90%以上,且较易生成预期产物;该比值大于0.4后,再与HSiCl_3或CH_3CH_2CH_2SiCl_3反应,很难生成预期产物;且该类格氏试剂会破坏Si-C键。因此,重点优化了HSi(4-OMePh)_3的工艺:4-OMePhMgBr滴加温度为5℃;n(HSiCl_3):n(4-OMePhMgBr)=0.2∶1,65℃保温1 h,产品收率可达54.3%。采用核磁、紫外光谱、荧光光谱对其表征。

1,3-二苯基-1,1,3,3-四(二甲基硅氧基)二硅氧烷的合成与表征

以苯基三甲氧基硅烷、四甲基二硅氧烷为原料,在固体酸催化下水解缩合,得到1,3-二苯基-1,1,3,3-四(二甲基硅氧基)二硅氧烷含量为42.6%的含氢低聚硅氧烷;再于0.665 kPa真空度下精馏,得到纯度为97.5%的产物。采用IR、GC-MS、1HNMR、13C NMR对其进行结构表征。结果表明,产物的结构特征与1,3-二苯基-1,1,3,3-四(二甲基硅氧基)二硅氧烷完全吻合。

聚环氧基苯基硅氧烷功能微球的合成研究

以苯基三甲氧基硅烷（PTMS）和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）为原料,通过溶胶-凝胶法制备粒径介于1.13.8μm的聚环氧基苯基硅氧烷微球,研究了NH4OH浓度、油水比（O/W）、单体配比以及反应温度等条件对微球形态和组成的影响。结果显示将NH4OH的浓度控制在0.01-1.28wt%,投料油水比在1/2到1/30,KH560占总单体含量在0-20mol%之间,可以有效制得微球。随着PTMS/KH560、O/W比值的下降,以及NH4OH浓度的增加,微球粒径变小。

苯基聚倍半硅氧烷的制备及性能研究

以苯基三甲氧基硅烷为原料,在酸性条件下利用水解缩合法,制备得到了苯基聚倍半硅氧烷,并对影响苯基聚倍半硅氧烷硅分子量的有关因素进行了分析。结果表明,改变溶剂配比可实现对苯基聚倍半硅氧烷分子量大小及分布的调控,控制盐酸的浓度为质量分数3.5%,水的量为质量分数80%为最佳物料配比;FTIR分析表明,PTMS水解完全,硅羟基间脱水缩合,生成Si-O-Si主链,有明显的特征吸收峰;TG-IR分析表明,苯基聚倍半硅氧烷热分解主要分两个阶段进行,第一阶段分解产物很少,主要为表面吸收的水分和反应不完全残留的低分子量倍半硅氧烷的挥发,第二阶段主要发生重排式降解,生成低聚倍半硅氧烷,苯环及其衍生物,在895℃高温下,有机基团氧化生成CO2。

苯基聚硅氧烷微胶囊化聚磷酸铵的制备及其在PP中阻燃性能研究

采用苯基三甲氧基硅烷为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备出苯基聚硅氧烷微胶囊化聚磷酸铵(MAPP)。将MAPP作为阻燃剂,季戊四醇(PER)作为成炭剂,制备阻燃聚丙烯(PP)。用傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、能谱仪及热重分析仪对MAPP进行表征。结果表明,聚磷酸铵(APP)被苯基聚硅氧烷成功包覆;较之APP,MAPP的热稳定性和疏水性显著提高;MAPP的阻燃性能优于APP,PP/MAPP/PER复合材料达到V-0级别;阻燃剂及成炭剂的加入对PP的结晶行为有促进作用。

苯基MTQ硅树脂的制备及性能

通过共水解缩聚方法制备得到由单官能度Si-O链节(M链节)、三官能度Si-O链节(T链节)和四官能度Si-O链节(Q链节)构成且有不同M∶T∶Q链节比值、不同分子量及不同苯基含量的改性有机硅树脂。随苯基含量增加,树脂折射率增大,当苯基含量为0.39时,树脂折射率达到1.5117。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对树脂进行了表征,计算得到M∶T∶Q比值;采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)及热重红外联用仪(TGA-IR)对惰性气氛中硅树脂的热稳定性、热降解过程及热降解产物结构进行了研究,MTQ硅树脂降解过程分为3个阶段,随苯基含量增加,热稳定性提高;经高温处理后,MTQ硅树脂完全转变为无定型的SiO2。

含氨基的甲基苯基硅树脂的合成与表征

以苯基三甲氧基硅烷(PTMS)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷(Si-602)为原料,在盐酸作催化剂的条件下,通过水解缩聚制备了含有氨基的甲基苯基有机硅树脂。实验结果表明,当PTMS与Si-602的配比为9∶1、反应温度为50℃、催化剂含量为15%(质量分数,下同)、反应时间为4h时,产物产率为91.0%。并用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)对产物结构进行了表征。热重(TG)分析结果表明,当PTMS与Si-602原料配比的摩尔比为9∶1,甲基苯基硅树脂热稳定较好,900℃时残炭量高达56.59%。

“软-硬”段结构聚硅氧烷的制备及其性能研究

以苯基三甲氧基硅烷为原料,在盐酸催化下,通过水解缩聚反应,制备了苯基硅树脂预聚体。以二丁基二月桂酸锡为催化剂,以苯基硅树脂预聚体与羟基硅油为原料,制备了具有"软-硬"段结构聚硅氧烷。通过核磁共振、红外光谱对产物进行了结构表征,通过差示扫描量热仪进行了耐热性能的研究。结果表明,制备苯基硅树脂预聚体最佳的水与甲氧基物质的量比为1∶2,盐酸最佳质量分数为6%。热重分析表明,所制备的"软-硬"段结构聚硅氧烷具有良好的耐热性,800℃时质量失重率仅为25%。

氨丙基苯基有机硅树脂的制备研究

有机硅树脂因具有良好的物理和化学性能获得了广泛的应用,而氨丙基苯基有机硅树脂不仅耐热性良好,还因活性氨基的存在具有更加优异的性能。本文以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)和苯基三甲氧基硅烷(PTES)为主要原料,在水和乙醇的存在下,以四甲基氢氧化铵(TMAOH)作为催化剂,通过水解共缩聚的方法合成了氨丙基苯基有机硅树脂。探讨了反应单体配比、水与乙醇比例、催化剂的用量及反应时间对反应的影响,采用反滴定法测定了产物的氨基含量,并通过红外光谱法对产物的结构进行了表征。结果表明,n_(APS)/n_(PTES)为1:2、水60 mL、乙醇40 mL、催化剂TMAOH 1 mL、反应时间8h是制备氨丙基苯基有机硅树脂的最佳条件。