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乙烯基三异丙氧基硅烷

发布日期:2020/10/22 21:04:06

【背景及概述】[1]

乙烯基三异丙氧基硅烷,分子式C11H24O3Si,分子量32.39200,CAS号18023-33-1,密度:0.866;沸点:180ºC;闪点:51ºC;折射率:n20/D 1.399;蒸汽压:0.157mmHg at 25°C。海关编码:2931900090;危险品运输编码:UN 1993 3/PG 3;危险类别码:R10。如果吸入,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】

【合成】[2]

以乙烯基三氯硅烷和异丙醇为原料,合成乙烯基三异丙氧基硅烷,收率为71%,反应过程如下:

【应用】[3][4][5]

1. 一种耐磨涂料:其原料按重量份包括:乙烯基三异丙氧基硅烷20-30份,二氧化硅气凝胶3-5份,三氧杂环己烷15-20份,水5-9份,乙酸酐3-7份,乙酰胆碱10-15份,聚氧乙烯脱水山梨糖醇单甘油酯0.1-0.3份,结晶氧化硅10-15份,石墨粉7-13份;其中,二氧化硅气凝胶的孔隙率为75-79%, 二氧化硅气凝胶与乙烯基三异丙氧基硅烷的重量比为1:(5-7)。通过添加乙烯基三异丙氧基硅烷水解后形成大量的SiOH,再经脱水,形成高度交联的近似于二氧化硅的硬质网络,耐磨性能好,同时因有Si 直接相连的有机基团的存在,可显著增加涂层的柔韧性,减少应力开裂,提高涂层与基底的粘结强度,通过添加二氧化硅气凝胶并合理控制其孔隙率一方面可以提高涂料的粘度,从而可以得到较厚的膜层,另一方面由于加入的溶胶为 无机物质,可以增加膜层的耐磨损耗,通过合理控制二氧化硅气凝胶及乙烯基 三异丙氧基硅烷的比例处于一定的范围内,可显著增加油漆的耐摩擦性能,以三氧杂环己烷为溶剂不仅可增加涂层的流平性和表面均匀性,还可与基底表面形成一个互混层,增加与基底的附着力,通过加入水并与三氧杂环己烷混合使用,可减少三氧杂环己烷的用量并降低成本,使用乙酸酐为水解催化剂可以较 好保证整个油漆体系的pH为弱酸性,乙酰胆碱可有效降低涂层的固化温度,可实现热变形温度较低的光学塑料的使用要求,通过控制乙酸酐及乙酰胆碱的比例,可缩短油漆的固化时间,减低固化能耗及成本,提高涂层的交联度,提高涂层的耐擦伤强度,采用聚氧乙烯脱水山梨糖醇单甘油酯作为流平剂,兼有润滑剂的功效,我降低涂层的摩擦系数,显著增加涂层的耐擦伤性,结晶氧化硅及石墨粉的耐摩擦性能较好,通过控制两者的比例,大大增加了油漆的耐摩擦性能。

2. 一种耐水耐沾污型硅烷交联聚乙烯电缆料,由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯100、尼龙6 15-22、木质素基碳纤维4-7、二醋酸二丁基锡0.2-0.4、硬脂酸锌3-5、纳米二氧化硅6-10、硝酸钴0.4-0.7、甲酸钠0.1-0.4、正辛硫醇0.3-0.6、乙烯基三异丙氧基硅烷16-19、硅藻土15-20、氟丙烯酸脂乳液45-56、水适量。制备方法包括以下步骤:

1)将硅藻土于650-750℃煅烧2-3小时,冷却加入硝酸钴、硬脂酸锌研磨30-40分钟,制得改性硅藻土;

2)将尼龙6在真空干燥箱中80℃干燥24h后与改性硅藻土、正辛硫醇一起投入高混机搅拌均匀,加入到挤出机中混炼造粒;

3)将木质素基碳纤维投入氟丙烯酸脂乳液中浸泡5-8小时,烘干粉碎过100-200目筛,加入乙烯基三异丙氧基硅烷、纳米二氧化硅分散研磨30-50分钟,得到硅烷复合剂;

4)将高密度聚乙烯投入高混机,加入硅烷复合剂,搅拌均匀, 加入步骤(2)物料及其他剩余成分混合搅拌均匀,放入单螺杆挤出机挤出成片,将试片放入80℃水浴中交联6-8小时,出料。

有益效果:配方合理,添加木质素基碳纤维可提高电缆料的耐老化和耐腐蚀性能,添加乙烯基三异丙氧基硅烷与聚乙烯交联后形成的网状结构能有效阻止油类物质向共混材料分子内的渗透扩散,从而表现出良好的阻隔性能,同时还添加其他有效助剂制得的电缆料具有耐水耐沾污、耐热、机械性能佳、耐开裂等性能,适合于化工厂等环境恶劣的电缆绝缘材料使用。

3. 一种新型石英石防污剂 :包括以下重量份成分:甲基硅酸钠35-50、乙烯基三异丙氧基硅烷25-40、羟基含氢硅油25-40、低含氢硅油15-25、酚醛树脂10-30、环氧树脂5-15、石油醚80-115、乙二醇30-65、对羟基苯磺酸10-18。制备工艺包括如下步骤:

1)将羟基含氢硅油、低含氢硅油、酚醛树脂、环氧树脂、石油醚、乙二醇加入容器 中并搅拌8-12分钟;

2)在容器中加入甲基硅酸钠和乙烯基三异丙氧基硅烷并搅拌5-10分钟;

3)最后在容器中加入对羟基苯磺酸并搅拌3-5分钟;

 4)在避光、阴凉处静置4-5天生成防污剂成品。

有益效果:原料配比和工艺流程由数千次的实践中得来,制备工艺流程短、步骤简单、操作方便;本发明在降低防污剂生产成本的同时提高了其性能,提高了企业的利润,具有生产成本低、生产效率高、经济性好的优点。

【主要参考资料】

[1] http://baike.molbase.cn/cidian/320962

[2] Nagel, R.; Tamborski, C.; Post, H. W. Journal of Organic Chemistry, 1951 , vol. 16, p. 1768 - 1771 Full Text View citing articles Show Details Gmelin Handbook: Si: MVol.C, 75, page 209 – 211

[3] 朱恒横;梅长林;张国胜.一种耐磨涂料. CN201310719404.1,申请日2013-12-23.

[4] 王松;夏鹏华;高猛;纪圣杰;班宜领;郭哲;王家刚;刘可.一种耐水耐沾污型硅烷交联聚乙烯电缆料及其制作方法. CN201510193049.8,申请日2015-04-22.

[5] 朱冠军. 一种新型石英石防污剂及其制备工艺. CN201610501356.2,申请日2016-06-30.

 

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