3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷

【背景及概述】^[1][2]

有机硅化合物及由其制得的有机硅材料，品种众多，性能优异，并已在工农业生产、新兴技术、国防军工等领域获得广泛的应用。而硅氢加成反应是有机硅化学中生成 Si-C键最重要的方法之一，通过硅氢加成反应可以合成许多含有机官能团的有机硅单体和聚合物。硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为 RSiX₃，式中R代表氨基、巯基乙烯基、环氧基、氯丙基、氰基，甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的基团，如卤素、烷氧基、酰氧基等。因此，硅烷偶联剂既能与无机物中的羟基又能与有机聚合物中的长分子链相互作用，从而使两种不同性质的材料偶联起来，达到改善生物材料的性能的目的。

3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式C₉H₂₀O₄Si，分子量220.33800，logP 1.15670，PSA 40.22000，无色透明液体，密度1.02g/mLat 25℃C(lit.)，沸点100℃4mm Hg(lit.)，闪点221°F，折射率n20/D 1.432(lit.)。

如果吸入3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷，请将患者移到新鲜空气处；如果皮肤接触，应脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤，如有不适感，就医；如果眼晴接触，应分开眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，并立即就医；如果食入，立即漱口，禁止催吐，应立即就医。对保护施救者的忠告如下：将患者转移到安全的场所，咨询医生，如果条件允许请出示此化学品安全技术说明书给到现场的医生看。若泄露，小量泄漏尽可能将泄漏液体收集在可密闭的容器中，用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并转移至安全场所，禁止冲入下水道；若大量泄漏，构筑围堤或挖坑收容，封闭排水管道，用泡沫覆盖，抑制蒸发，用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

【结构】

【应用】^[3][4]

1. 3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷是一种环氧基有机氟硅油乳液增深整理剂：该增深整理剂的原料组分及重 量百分比含量：八甲基环四硅氧烷 5～35%，三氟丙基甲基环三硅氧烷 0.5～10% ，3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷 0.1～6%，封端剂 0.001～0.1%，强碱性催化剂 0.001～0.1%，乳化剂 0.1～2%，去离子水余量。制备方法步骤如下：

1）将一定量的八甲基环四硅氧烷加入到烧瓶中，升温至70～90℃水浴，将一定量的3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷与去离子水以 (3～7):1的质量比的比例混合，搅拌均匀后，缓慢滴加到上述三口烧瓶中，再加入0.05g的强碱性催化剂，反应1～3小 时，再加入一定量的三氟丙基甲基环三硅氧烷，继续反应3～6小时；向上述溶液加入0.1g的封端剂，反应1～2小时，降温至50～70℃，继续反应18～24小时，冷却后得到的溶液在温度为90～110℃、压力为1～2MPa 下蒸馏30～45min，冷却至室温，即得到均匀半透明的粘稠的环氧基有机氟硅油；

2）配制质量百分比为20～40 % 的上述步骤1）得到的环氧基有机氟硅油，用醋酸溶 液将其PH值调至中性，升温至40～80℃时，然后将乳化剂与上述环氧基有机氟硅油以重量 比 (1～3)：100的比例进行水浴搅拌混合，搅拌1小时，得到环氧基有机氟硅油乳液增深整理剂，所述环氧基有机氟硅油乳液增深整理剂的结构式为：

式中，X ＝10～100；Y＝80～1000；Z＝8～80，且X、Y、Z均为整数。

3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷有益效果：

1）本发明提供了一种环氧基有机氟硅油乳液增深整理剂的制备方法采用八甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷与环氧基硅烷偶联剂的水解物在强碱催化剂作用下反应，得到环氧基有机氟硅油乳液增深整理剂，该增深整理剂应用于后整理处理的织物，使织物具有柔软爽滑的手感，同时侧链含有氟原子，增深剂在后整理时，经高温焙烘后成膜，氟原子易富集在膜的表面，从而使得纤维表面的折射率大大降低，减少纤维表面的反射光量，使得增深效果明显。

2）本发明制备了一种织物增深剂，这种增深剂中含有环氧基团，这样后整理高温焙烘时，环氧基团与表面上的羟基发生反应形成稳定的共价键，从而增加与纤维的粘结性，提高有色织物的色牢度与耐洗涤性。

2. 一种抗氧化尼龙材料，由下述重量份的原料制备而成：尼龙树脂100-104份、玻璃纤维10-20份、3-[(2，3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷0.4-1.0份、马来酸二丁基锡0.2-0.6份、增塑剂0.6-2.0份、抗氧剂0.6-2.5份。本发明抗氧化尼龙材料，提高了尼龙材料的力学性能和加工稳定性，便于工业应用。

【主要参考资料】

[1] 李季. 新型过渡金属催化剂催化烯烃硅氢加成反应的研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2011.

[2] http://baike.molbase.cn/cidian/25235.

[3]  一种环氧基有机氟硅油乳液增深整理剂及其制备方法 . CN201610813723.2 ，申请日2016-09-10.

[4] 张启明.抗氧化尼龙材料. CN201710462253.4，申请日2017-06-19.