γ-氨丙基三乙氧基硅烷对聚丙烯酸酯胶膜力学性能及电性能的影响

文中将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)引入丙烯酸酯聚合物的合成中,探讨其对聚丙烯酸酯胶膜力学性能和电性能的影响。通过透射电镜、场发射扫描电子显微镜、差示扫描量热分析、流变性能分析、拉伸性能测试及电击穿试验等方法对聚合物的结构与性能进行了表征。研究结果表明,KH550的加入能提高丙烯酸酯聚合物分子间的作用力,提升聚合物的内聚能和本体强度。适量KH550的加入可以有效改善胶膜的均匀性和致密性。仅加入1.0 phr的KH550,即可使聚丙烯酸酯胶膜的力学性能和电性能得到显著改善,其中拉伸强度提高26.82%,断裂伸长率提高38.10%,电击穿强度提高24.10%。

3-巯基丙基三甲氧基硅烷插层氧化石墨烯的硅烷化研究

本文报告了在不同硅烷化反应时间下,通过3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)对氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)插层并表面硅烷化。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)对所得产物(MPTS-GO)进行了表征。实验结果表明MPTS-GO的Si含量随着硅烷化时间的增加而减少,当硅烷化时间大于24 h时,所制备的MPTS-GO样品中的Si含量几乎相同。当硅烷化时间大于24 h时,GO硅烷化基本完成。本文提出,在插层硅烷化后,GO有序的层状结构被打乱,MPTS主要通过Si-O键与GO表面的羟基反应相连接。末端具有“自由”巯基的MPTS-GO可用于进一步的组装及性能研究。

八甲基环四硅氧烷/N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的本体共聚动力学

研究了催化剂浓度、聚合温度、单体配比等因素对八甲基环四硅氧烷(D4)/N β 氨乙基 γ 氨丙基甲基二甲氧基硅烷(APAEDMS)本体共聚速率的影响.同时,对聚合速率与各影响因素进行了非线性拟合.研究表明:聚合反应为1.5级;D4/APAEDMS的本体共聚机理为一伴有逐步聚合特征的阴离子聚合机理.

γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯弹性体的合成、结构与性能

以聚氧化丙烯二元醇 (PPG - 10 0 0 )、甲苯二异氰酸酯 (TDI)为主要原料 ,γ -环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷 (KH - 5 6 0 )为有机硅改性剂 ,合成了KH - 5 6 0改性聚氨酯预聚物。采用 3,3′ -二氯 - 4 ,4′ -二氨基 -二苯基甲烷 (MOCA)为扩链剂 ,制备了新型有机硅改性聚氨酯弹性体。考察了KH - 5 6 0用量及不同加料顺序对改性聚氨酯弹性体力学性能的影响 ,并用傅里叶变换红外光谱法对KH - 5 6 0改性聚氨酯预聚体的结构进行了表征 ,对KH - 5 6 0化学改性聚氨酯弹性体的反应机制进行了初步探讨。结果表明 ,KH - 5 6 0中环氧基团参与了化学反应生成了—OH ,并将有机硅氧烷结构单元以化学键合的方式引入了聚氨酯主链结构中 ;当PPG - 10 0 0和TDI用量不变时 ,加入KH - 5 6 0提高了软链段的含量 ,并且形成的支链结构破坏了聚氨酯主链的规整性。改性聚氨酯弹性体的力学性能随着KH - 5 6 0用量的增大而显著降低。

γ-氨丙基三甲氧基硅烷在铁电极表面吸附的表面增强拉曼光谱研究

对在铁电极表面制备得到的γ 氨丙基三甲氧基硅烷 (γ APS)膜进行了研究。实验中对硅烷膜用现场表面增强拉曼散射光谱 (SERS)进行了表征 ,发现现场表面增强拉曼散射光谱 (SERS)是研究金属基底上γ APS结构非常有效的手段 ,SERS结果表明硅醇羟基和氨基发生了竞争吸附 ,且在外加电位、激光照射等条件的影响下吸附状态会发生一定变化 ,氨基的不同存在方式之间在过程中也会发生转变。

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。

γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸树脂的合成及其性能研究

92.00g八甲基环四硅氧烷(D4)在碱性条件下,120℃,N2保护,开环反应1h;降温至90℃,在二甲基亚砜(DMSO)促进下,与7 36gγ 氨丙基三甲氧基硅烷(KH540)进行催化平衡,以0 601 20g六甲基二硅氧烷(MM)调节相对分子质量,反应3h,制备出聚氨基硅氧烷(氨值为0 6mmol/g)。再与4 90g顺丁烯二酸酐(MAD)缩合成聚氨基硅氧烷预聚体;m(聚氨基硅氧烷预聚体)/m(丙烯酸酯类单体)=8%进行共聚,制备出聚氨基硅氧烷改性丙烯酸树脂成膜材料。改性树脂薄膜抗张强度为20 1MPa,吸水率为36 8%,玻璃化温度为-43 6℃。

γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯乳液的制备与性能研究

以聚氧化丙烯二醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为有机硅改性剂,制备了有机硅改性聚氨酯乳液,考察了KH-560的添加量和添加次序对有机硅改性聚氨酯乳液性能的影响。实验结果表明,KH-560的添加量直接影响聚氨酯乳液的稳定性,当KH-560质量分数小于8%时,制备的乳液具有良好的稳定性,继续增大KH-560的用量,聚氨酯乳液的稳定性显著下降,而且KH-560的添加量和添加次序对聚氨酯乳液的力学性能和表面性能影响显著,当TDI中—NCO的物质的量与PPG中—OH的物质的量和由KH-560生成的—OH的物质的量总和的比值[n(—NCO)/n(—OH)]不变时,随着KH-560用量增大,胶膜的硬度、拉伸强度、100%定伸强度、表面接触角以及耐介质能力明显提高,断裂伸长率显著减小,并且化学改性的效果尤为明显。

N,N-二乙基-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的合成及结构表征

以γ -氯丙基甲基二甲氧基硅烷和二乙胺为原料 ,经过胺化反应制得N N -二乙基 -氨丙基甲基二甲氧基硅烷。确定最佳反应条件为温度 110℃、二乙胺与γ -氯丙基甲基二甲氧基硅烷的量之比 4∶1、反应时间 2 0h ,产品产率可达 80 %以上 ;并通过IR、1HNMR光谱对产品结构进行了表征 ,应用HF/ 6-3 1G

过渡金属表面γ-氨丙基三甲氧基硅烷膜的研究

本文对在过渡金属铁、镍电极表面制备得到的γ-氨丙基三甲氧基硅烷(γ-APS)膜进行了研究。实验中对硅烷膜用X-射线光电子能谱(XPS)、现场表面增强拉曼散射光谱(SERS)和原子力显微镜(AFM)进行了表征。X-射线光电子能谱(XPS)的结果发现存在两个N1s峰,表明γ-APS膜中的氨基有两种存在方式:自由氨基和质子化氨基。实验中还发现现场表面增强拉曼散射光谱(SERS)是研究金属/γ-APS体系中界面层结构非常有效的手段,SERS结果表明硅醇羟基和氨基发生了竞争吸附,且γ-APS分子在外加电位等条件的影响下吸附状态会发生一定变化。原子力显微镜(AFM)的表征结果在微观上显示电极表面的γ-APS膜上形成了一种较规则的微孔结构,这种结构可能与基底的性质有关。

硅氢加成一步合成γ-氨基丙基三甲氧基硅烷

以Speier催化剂为前体、三乙胺为配体,制备了Pt-N(C2H5)3络合物催化剂,研究了该催化剂对3-氨基丙烯与三甲氧基硅烷(TMOS)硅氢加成一步合成γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)的催化性能。考察了配体种类、反应温度、反应时间、催化剂用量、原料配比和初始压力等因素对硅氢加成反应的影响。实验结果表明,N2保护下,在n(TMOS)∶n(3-氨基丙烯)=1.19∶1(3-氨基丙烯用量为0.064mol)、Pt-N(C2H5)3催化剂用量为1.5μmol、反应初始压力0.9MPa、140℃条件下反应270min时,3-氨基丙烯的转化率为87.9%,KH-540的选择性为81.7%,且无高聚物生成。

3-氨基丙基三甲氧基硅烷自组装提高染料敏化太阳能电池的效率(英文)

以3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTS)修饰的二氧化钛为负极制备的染料敏化太阳能电池在100 mW·cm-2的模拟太阳光照下的短路电流、开路电压、光电转换效率分别为18.32 mA·cm-2、775.9 mV、9.15%.而没有经过ATPS修饰的电池三项性能参数分别为18.08 mA·cm-2、749.9 mV、7.70%, 修饰后电池的光电转换效率提高了18.8%, 同时填充因子由0.57提高为0.64. 暗电流-电压曲线显示起始电压从-0.30 V变化到-0.40V, 表明二氧化钛电极和电解液之间的暗反应得到了有效抑制, APTS作为阻挡层减少了二氧化钛电极表面的缺陷与表面态. 另外, 通过实验设计, 将APTS与染料层-层自组装于二氧化钛电极上, 通过X射线光电子能谱(XPS)研究了二氧化钛层、APTS、染料的作用形式. 定性与定量结果表明: APTS中的乙氧基部分脱除后形成了Si―O―Ti单桥或者双桥键, 钌染料cis-Ru(dcpyH2)2(SCN)2通过分子中的部分―COOH与APTS中的―NH2形成的静电作用力吸附在TiO2电极上. 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱的结果进一步证明了这种分子间作用.

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。

用γ-氯丙基三甲氧基硅烷端基改性星形溶聚丁苯橡胶

以自制多官能度有机锂为引发剂,采用负离子聚合法制备了星形溶聚丁苯橡胶(SSBR),然后加入异丙醇氧锂作为解缔剂,降低体系黏度,再加入封端剂γ-氯丙基三甲氧基硅烷进行封端反应,得到端基带有三甲氧基丙基硅烷基团的改性SSBR。用核磁共振对产物进行了表征,考察了解缔剂用量、封端剂用量、封端时间以及数均分子量对SSBR封端率的影响。结果表明,解缔剂可明显降低聚合体系黏度,当SSBR的数均分子量为9.4×104、解缔剂与引发活性中心数的摩尔比为1.5、封端剂与活性中心数的摩尔比为1.5以及封端反应进行60 min时,封端率由未解缔直接封端的10.7%提高到64.1%。解缔后高封端率SSBR硫化胶与未封端和未解缔低封端率SSBR硫化胶相比,其炭黑-白炭黑填料粒子分散更均匀,且拉伸强度和300%定伸应力提高,永久变形明显降低,具有0℃损耗因子高和60℃损耗因子低的特点。

γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵化反应中的溶剂效应研究

研究了不同类型的溶剂对γ-氯丙基三甲氧基硅烷与十八烷基二甲基叔胺季铵化反应的影响。实验发现:在不同类型的溶剂中季铵化反应速率有显著差别,相同温度下在DMSO(二甲基亚砜)中的反应速率高于在其它类型溶剂中的反应速率;在大多数溶剂中该季铵化反应符合二级反应速率方程,作者通过线性拟合得到了不同溶剂中季铵化反应速率常数,并以80℃下季铵化反应速率常数对溶剂的介电常数和偶极矩作图,发现反应速率随着溶剂极性的增加而增大,但是苄醇显著偏离此规律。实验发现:季铵化反应速率随着温度的升高而增大,其中醇类溶剂中的反应速率对温度的依赖性远大于其它类型的溶剂,120℃下在丙二醇单甲醚溶剂中反应速率是80℃下的113倍,这表明高温破坏了叔胺和醇类溶剂形成的氢键,造成了反应速率显著升高。作者根据过渡态理论计算了季铵化反应中的热力学参数,表明随着反应速率的增加,季铵化反应的过渡态Gibbs自由能降低,熵值增加、焓值降低。

3-氯丙基三甲氧基硅烷合成新方法的研究

为提高产率、降低成本,以3-氯丙烯和三甲氧基硅烷为原料、水合三氯化钌为催化剂进行3-氯丙基三甲氧基硅烷的一步合成反应,研究了反应温度、催化剂浓度、原料的加料方式、反应时间、原料的配比对产物收率的影响.结果表明,最佳的反应条件为反应温度80℃、钌催化剂质量分数63μg/g、3-氯丙烯向三甲氧基硅烷中滴加方式、三甲氧基硅烷/3-氯丙烯的物质的量比为1.2～1.4,在此优化工艺条件下可以得到最高产物收率为96.7%.

γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵化反应规律探讨

探讨了γ-氯丙基三甲氧基硅烷与十八烷基二甲基叔胺季铵化反应中,无机碘化物与溶剂对反应速率的影响。通过定性分析反应中生成的白色沉淀以及拟合该反应速率常数,发现无机碘化物作为一种反应物参与了该季铵化反应,它与γ-氯丙基三甲氧基硅烷反应生成的高反应性γ-碘丙基三甲氧基硅烷加速了初期反应速率。在不同类型的溶剂中,该季铵化反应速率常数差别显著,一般来说反应速率随溶剂的介电常数越大而加快,但是苄醇偏离此规律比较远。并从热力学角度分析了溶剂对季铵化反应的影响。

γ-巯丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅表面接枝改性的研究

采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)对纳米二氧化硅表面进行接枝改性,研究KH590用量、反应时间和反应温度等对纳米二氧化硅相对接枝率和粒径的影响;采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:KH590通过水解后与二氧化硅粒子表面的羟基发生反应,成功接枝到纳米二氧化硅表面;其最佳工艺条件为:KH590用量为二氧化硅质量的15%,反应温度为80℃,反应时间为10 h,其相对接枝率达到10.3%;与未改性纳米二氧化硅相比,其平均粒径明显变小,分散性及亲油性明显变好。

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。

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 .