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。

1,2-双[双(2-乙氧基乙基)膦基]乙烷的合成改进

目的合成1,2-双[双(2-乙氧基乙基)膦基]乙烷并进行工艺改进。方法以三乙氧基膦为原料,经与1,2-二溴乙烷加成,再经四氢铝锂还原得乙二膦,最后与乙烯基乙醚加成制得1,2-双[双(2-乙氧基乙基)膦基]乙烷。结果所得产物化学结构经红外光谱、核磁共振谱及质谱等确证。结论改进的合成工艺简便、合理且可行。

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%。

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%。

双二茂铁基(三甲硅烷氧基)乙腈的合成与晶体结构

双二茂铁甲酮与三甲基氰硅烷在CH2Cl2中ZnI2催化下加成,得到产率较高的双二茂铁基(三甲硅烷氧基)乙腈,用元素分析、IR和1HNMR进行了表征。经X-射线单晶衍射法测试表明,该化合物属单斜晶系,P21/c空间群,化学式为C25H27Fe2NOSi,独立衍射点10698个,可观察衍射点6552个(I>2s(I)),Mr=492.27,a=13.8197(13),b=20.0937(18),c=17.1269(16),b=105.114(2)埃琕=4591.4(7)?,Z=8,Dc=1.439g/cm3,(MoK?=1.332mm-1,F(000)=2064,最终偏离因子R=0.0410、wR,=0.0705。

双(三氯硅基)乙烷的醇解研究

以双(三氯硅基)乙烷为原料,通过醇解反应制备了双(三乙氧基硅基)乙烷。研究了溶剂种类、进料方式、醇解温度、反应时间、原料配比、氮气流速对双(三乙氧基硅基)乙烷收率的影响。较佳工艺为:双(三氯硅基)乙烷与乙醇的量之比1∶6.5,正己烷作溶剂,原料于40~50℃滴入乙醇,同时以50 m L/min的流速通入氮气吹除HCl气体,此条件下产物的收率可达95%。

氨基三乙氧基硅烷对脱酸型RTV硅橡胶催化作用的研究

由100份端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)和8份甲基三乙酰氧基硅烷构成的脱醋酸型单组份室温硫化硅橡胶中,分别加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷(AATS)和二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(DMTS)三种氨基硅烷,并改变用量为0.5、1.0、1.5、2.0和2.5份。从胶料固化过程中的粘弹性行为、表干时间和交联度等方面研究三种氨基硅烷的催化作用,并与二月桂酸二丁基锡(DBTDL)进行对比。胶料固化过程中损耗系数(tanδ)与复数粘度变化结果表明:三种氨基硅烷在该胶料中的催化作用与它们的碱性直接相关,碱性最强的AATS在低于1.5份用量下,表现出最高的催化效率,但由于其易自缩合成低聚物,在用量高于1.5份后,催化效率降低;DMTS的碱性强于APTES,在各用量下,其催化效果均好于APTES,通过增加DMTS的用量可获得接近于DBTDL的催化效果。各胶料固化12 h后的交联度结果表明氨基硅烷在胶料中主要起催化作用,交联作用不明显。

双(甲基二氯硅基)乙烷醇解工艺研究

通过双(甲基二氯硅基)乙烷和乙醇进行醇解反应,制得双(甲基二乙氧基硅基)乙烷,研究了反应工艺对产物收率的影响,较佳工艺条件为:双(甲基二氯硅基)乙烷与乙醇的量之比为1∶4. 6,以二甲苯为溶剂,填料为直径3 mm的玻璃弹簧,反应温度90℃,氮气流量60 m L/min,乙醇中水分含量小于1 000×10-6。

改性碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69)和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对PAN基碳纤维(CF)进行表面改性处理,利用SEM、FTIR、EDX对改性前后的CF进行表征,测量接触角和表面能、力学性能和界面性能;通过湿法成形技术,制备不同改性CF增强聚酰亚胺纸基摩擦材料,并测试其孔隙率和摩擦学性能。结果表明:与未改性CF相比,Si69和A151能够有效地增加CF表面粗糙度,且新基团的引入使接触角变小,提高了CF表面活性,改善了纤维与树脂之间的结合力,使得A151-CF表面能增加了37.3%,Si69-CF表面能增加了109.4%,A151-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能增加了19.1%,Si69-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能提高了45.3%;相比未改性CF,Si69改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了20.2%,A151改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了8.8%;表面改性CF能够提高纸基摩擦材料的摩擦学性能,其中Si69改性CF增强纸基摩擦材料摩擦学性能优于A151改性CF增强纸基摩擦材料。

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%。

铝合金表面硅烷化膜层的表征及电化学分析

为了充分地了解双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物(BTESPT)水溶胶和膜层的形成过程及结构变化,采用傅立叶反射吸收红外光谱(FTIR-RA)和电化学阻抗谱(EIS)分析以及扫描电子显微镜(SEM)观察分析,对沉积在YL12铝合金表面的BTESPT水溶胶膜层进行了表征。结果表明,水解时间和固化工艺对膜层的组分和结构有显著影响,高温固化形成膜层的电化学阻抗比室温陈化形成膜层的阻抗更高,并且室温预陈化后的膜层在非腐蚀性水溶液中需进一步陈化才能提高膜层的致密性和均匀性。

导电硅橡胶的制备与性能优化设计

通过硅氢加成反应合成了一种新型1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷。以此为交联剂,与107硅橡胶、填料、乙炔炭黑、催化剂配混,制得双组分脱醇型室温硫化导电硅橡胶。通过正交实验设计法对硅橡胶的导电性及综合性能进行了研究。结果表明,较佳的配方是:在100份107硅橡胶中,填加75份乙炔炭黑,5.0份气相法白炭黑,2.0份新型交联剂,2.0份结构化控制剂。

低阴极沉积电位对铝合金表面硅烷膜层的影响

在低阴极沉积电位条件下,使用表面活性剂改性硅烷溶液,实现了双-1,2-[γ(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTSPS)在铝合金电极表面的电化学沉积,新的临界沉积电位(NCCP)约为-1.6 V.研究表明,在低阴极沉积电位下铝合金表面能得到更厚、更致密的硅烷膜层,并且在改性后溶液中制备的膜层具有较高的极化阻力.表面活性剂的加入可以降低沉积时析氢的影响,提高硅烷沉积性能.临界沉积电位的降低,使得硅烷覆盖的铝合金电极比临界沉积电位(-0.8 V)下的电极具有更好的抗腐蚀性能.

一步法合成3-羟基-6-O-甲基红霉素

利用克拉霉素生产过程中的前体2′,4″-O-二(三甲基硅基)-6-O-甲基红霉素A 9-O-(1-乙氧基环己基)肟为原料,一步反应实现脱除2′-三甲基硅基、4″-三甲基硅基、9-O-(1-乙氧基环己基)、9-肟基四个保护基及脱克拉定糖5个反应,得到3-羟基-6-O-甲基红霉素,总得率88%。

硅烷偶联剂对丁腈橡胶和溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究了双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si 69)作为硫给予体对硫黄硫化体系丁腈橡胶(NBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)硫化特性及力学性能的影响。结果表明,Si 69参与了NBR和SSBR的硫化,导致NBR和SSBR的焦烧时间明显缩短,其中对SSBR焦烧时间的影响更大;但随着硫化温度的提高,Si 69对胶料焦烧时间的影响减弱。对添加Si 69后混炼胶的前期硫化行为进行一级动力学模拟发现,Si 69会降低NBR的硫化反应速率,使活化能减小,而对SSBR的硫化反应速率影响不大。硫化胶力学性能研究表明,随着硫化时间的延长,添加Si 69有利于提高NBR硫化胶的力学性能;但是与NBR相反,硫化时间过长,添加Si 69后SSBR硫化胶的力学性能明显下降。

强双光子吸收化合物NT-G1和NO-G1合成与性能研究

选择氮杂芴(咔唑)为π中心,分别以三苯胺和二唑取代基为“枝”,合成了两个强双光子吸收的氮杂芴衍生物2,8 双(4 三苯胺乙烯基) N 乙基氮杂芴(简称NT G1)和2,8 双(2 (4’乙氧基) 5 (4’苯乙烯) 1,3,4 二唑) N 基氮杂芴(简称NO G1),进行了核磁共振谱和质谱等表征。飞秒钛宝石激光器泵浦下,NT G1 和NO G1 溶液发出强双光子上转换荧光,且后者的双光子荧光发射截面是前者的7倍;双光子荧光法计算出NT G1 和NO G1 双光子吸收截面分别为215GM和454GM。分子构型优化表明,NT G1分子中心“氮杂芴”所在平面与两端苯环呈螺旋桨式排布;而NO G1 分子共轭长度增大,且中心的“氮杂芴”与两端延伸的“枝”呈平面构型;从结构上看,NO G1分子属“D A πA D”型,具有明显的pn 结模式,这些都使NO G1 分子具有更好的分子内电荷转移能力,因而有较高的双光子吸收截面。

L-胱氨酸功能化的Au@SiO_2-DPTS比色检测Pb^(2+)

以具有核-壳结构的Au@Si O2纳米颗粒为基底,用二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷(DPTS)和L-胱氨酸(L-Cystine)对其进行功能化修饰制备得二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷和L-胱氨酸功能化纳米金粒子(L-Cys-Au@Si O2-DPTS),利用羧酸根及磷酸根与铅离子形成金属螯合物后,引起纳米粒子的聚集,导致溶液由酒红色变为蓝色,这种颜色的转变可通过肉眼直接识别,从而建立起一种简单,快速且的可用于现场实时检测Pb2+的可视化比色检测的方法。通过优化p H、底物浓度和反应时间等条件后,相较于Ni2+,Co2+,Mn2+等9种金属离子,L-Cys-Au@Si O2-DPTS对Pb2+显示出了极高的选择性。在最优实验条件下,检测Pb2+时,浓度在10-5~10-4mol/L范围内呈现出良好的线性关系(R2=0.9983),最低检测限为3.43×10-8mol/L。

氧化石墨烯增强硅烷杂化膜的耐蚀性

在40Cr基体表面制备了添加氧化石墨烯的双[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(BTESPT)杂化硅烷膜。采用正交试验法确定了最佳成膜工艺为:氧化石墨烯100 mg/L,浸渍时间40 s,固化温度100℃,固化时间30 min。扫描电镜观察、红外光谱分析、盐水浸泡试验和电化学阻抗谱测量的结果表明,添加氧化石墨烯明显提升了硅烷膜在钢基体表面的成膜性和耐蚀性。

40Cr钢表面硅烷膜的制备及其耐腐蚀性能

目前金属表面硅烷化工艺较少涉及钢材。为更好地理解硅烷膜的耐腐蚀机理,并进一步提高钢材的耐蚀性,采用双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷(BTESPT)在40Cr钢表面制备硅烷膜。采用正交试验优选出最佳硅烷水解及成膜工艺、参数。采用扫描电镜、能谱仪分析了硅烷膜的形貌及成分。采用中性盐雾试验、硫酸铜滴定法、浸泡失重及电化学方法研究了硅烷膜的耐腐蚀性能及耐蚀机理。结果表明:最佳硅烷水解与成膜工艺为无水乙醇与去离子水的体积比(V_r)76∶18,p H值4.5,BTESPT用量5 m L,水解温度25℃,水解时间72 h;硅烷液浸泡时间120 s,固化温度130℃,固化时间30 min;以最佳水解成膜工艺制得的硅烷膜表面致密光滑,能大幅度提高40Cr钢的耐腐蚀性;硅烷膜主要以阻碍阳极活性区溶解来提高40Cr钢板的耐腐蚀性。