双胺丙基硅烷
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硅烷偶联剂一项目建设的目的:为减少单一产品的经营风险,改进有机硅主要产品的结构,考虑发展有机硅下游产品——硅烷偶联剂,降低经营风险,在市场占据有利形势。
近几年,由于我国玻纤行业和子午线轮胎生产的快速发展,使得市场对硅烷偶联剂的需求量增长很快。
我国的玻璃纤维产业属于朝阳产业,而随着建筑、机械、电子等玻璃纤维增强复合材料等应用领域的发展,使得我国的玻璃纤维产业正在进入新一轮高速发展期。
预计“十一五”期间,玻纤生产量的发展速度将接近10%,2010年我国玻璃纤维量有望达到130万吨,对硅烷偶联剂的需求量将达到18000吨左右;加上橡胶行业及其他行业发展的需求,预计2010年国内硅烷偶联剂总需求量将达到25000吨以上。
目前国内虽有多家硅烷偶联剂生产企业,但绝大多数企业生产规模小,而且产品档次较低,品种规格较少。
因此,有条件的地区或企业建设较大型的多功能硅烷偶联剂生产线,提高我国硅烷偶联剂的生产水平是必要的。
二概述1 基本情况: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、氰基及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。
硅烷偶联剂是由三氯氢硅(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氨酸催化下加成,再经醇解而得。
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,使两种不同性质的材料偶联起来,从而改善生物材料的各种性能。
2 用途:硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面;(1) 用于玻璃纤维的表面处理。
硅烷偶联剂能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,提高玻璃纤维增强复合材料的强度、抗水、抗气候等性能。
2004年玻璃纤维使用的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%以上,其中用得较多的品种有乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。
(2) 用于无机填料的表面处理。
A-151物理性能化学名称:乙烯基三乙氧基硅烷分子式:CH2=CH-Si(OC2H5)3外观:无色透明液体。
沸点:161℃。
密度:0.9027。
折射率:1.3960。
易水解,放出乙醇,生成乙烯基硅三醇的缩合物。
与有机金属化合物反应,分子内Si—OC2H5键中的乙氧基可被相应的有机基取代。
在有机过氧化物作用下,Si—CH=CH2键可进行游离基聚合反应。
在铂催化剂作用下,Si—CH=CH2键可与含Si—H键的化合物发生加成反应。
可由乙烯基三氯硅烷与无水乙醇反应来制取,也可由四乙氧基硅烷与乙烯基溴化镁反应来制取。
用来合成有机硅中间体及高分子化合物,也可用作硅烷偶联剂,应用于交联聚乙烯。
硅烷偶联剂A-151用途用作制备湿气固化硅烷交联聚合物,如硅烷交联聚乙烯(XLPE),使热塑性树脂、热固性树脂具有更好的耐热性、耐酸碱性及更优异的机械强度。
有机硅改性丙烯酸乳液、有机硅改性丁苯胶乳等有机硅改性聚合物,用于提高聚合物的憎水性和附着力。
提高无机粉体材料对高分子聚合物的结合力、相容性及附着力。
1.用于聚乙烯交联制造电线、电缆绝缘和护层材料。
乙烯基三乙氧基硅烷是交联聚乙烯的重要交联剂,其交联工艺与通用的过氧化物交联,辐射交联法相比,具有设备简单、投资少、易于控制,应用聚乙烯密度范围宽,适于生产特殊形状的扇形线芯,并有挤出速度高等特点。
由于硅烷交联聚乙烯(XLDPE)具有优异的电气性能,良好的耐热性及耐应力开裂性能,故已被广泛应用于制造电线、电缆绝缘和护套材料。
目前,主要适用于轻型电缆、计算机用电缆和弱电制品电线,以及耐热消防电线,家用电器电热线,或用作电视机等内部配线的同轴软线芯的绝缘。
是防止焊接时绝缘体变形以及电绝缘体热变形而产生的高频性质劣化的极有利材料。
还可用于海底通信电缆,长途对称高频通信电缆、控制电缆等。
2.用于聚乙烯交联剂耐热管材、耐热输管以及薄膜。
交联聚乙烯(XLDPE)具有良好的耐芳烃、耐油、耐应力开裂、机械强度高、而热性好等优异性能。
硅烷偶联剂kh550使用方法硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法,前者是用稀释的偶联剂处理填料表面,后者是在树脂和填料预混时,加入偶联剂原液。
硅烷偶联剂配成溶液,有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散,溶剂是水和醇配制成的溶液,溶液一般为硅烷(20%),醇(72%),水(8%),醇一般为乙醇(对乙氧基硅烷)、甲醇(对甲氧基硅烷)及异丙醇(对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷);因硅烷水解速度与PH值有关,中性最慢,偏酸、偏碱都较快,因此一般需调节溶液的PH值、除氨基硅烷外,其他硅烷可加入少量醋酸,调节PH值至4-5,氨基硅烷因具碱性,不必调节。
因硅烷水解后,不能久存,最好现配现用,适宜在一小时用完。
下面是一些具体应用,以供用户参考:(1)、预处理填料法:将填料放入固体搅拌机(高速固体搅拌机HENSHEL(亨舍尔)或V型固体搅拌机等),并将上述硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌,转速越高,分散效果越好。
一般搅拌在10-30分钟(速度越慢,时间越长),填料处理后应在120℃烘干(2小时)。
(2)、硅烷偶联剂水溶液(玻纤表面处理剂):玻纤表面处理剂常含有:成膜剂、抗静电剂、表面活性剂、偶联剂、水。
偶联剂用量一般为玻纤表面处理剂总量的0.3%-2%,将5倍水溶液首先用有机酸或盐将PH调至一定值,在充分搅拌下,加入硅烷直到透明,然后加入其余组份,对于难溶的硅烷,可用异丙醇助溶。
在拉丝过程中将玻纤表面处理剂在玻纤上干燥,除去溶剂及水份即可。
(3)、底面法:将5%-20%的硅烷偶联剂的溶液同上面所述,通过涂、刷、喷,浸渍处理基材表面,取出室温晾干24小时,最好在120℃下烘烤15分钟。
(4)、直接加入法:硅烷亦可直接加入“填料/树脂”的混合物中,在树脂及填料混合时,硅烷可直接喷洒在混料中。
偶联剂的用量一般为填料量的0.1%-2%,(根据填料直径尺寸决定)。
然后将加入硅烷的树脂/填料进行模型(挤出、注塑、涂覆等)。
大致的填料直径和使用硅烷的比例如下:填料尺寸使用硅烷比例60目0.1%,100目0.25%,200目0.5%,300目0.75%,400目1.0%,500目以上1.5%常用硅烷醇/水溶液所需PH值:产品名称处理时的溶剂适宜PH 值KH-550乙醇/水:9.0~10.0偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂,主要用作高分子复合材料的助剂。
硅烷偶联剂的种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响一、本文概述本文旨在探讨硅烷偶联剂的种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响。
硅烷偶联剂作为一种重要的表面处理剂,广泛应用于二氧化硅的改性,以提高其与其他材料的相容性和性能。
本文将系统介绍硅烷偶联剂的种类和结构特点,分析其与二氧化硅表面的相互作用机制,以及如何通过调整硅烷偶联剂的类型和结构来优化二氧化硅表面的聚合物接枝改性效果。
本文将首先概述硅烷偶联剂的基本分类,包括单官能团硅烷、双官能团硅烷和多官能团硅烷等。
随后,将详细讨论这些硅烷偶联剂的结构特点,如官能团的种类、数量和排列方式等。
在此基础上,本文将深入探讨硅烷偶联剂与二氧化硅表面之间的化学反应和物理吸附过程,揭示其对接枝改性的影响机制。
通过本文的研究,期望能够为二氧化硅的表面改性提供理论支持和实践指导,为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
本文也期望能够为硅烷偶联剂的设计和优化提供新的思路和方法,推动其在材料科学和工业领域的应用发展。
二、硅烷偶联剂的种类与结构硅烷偶联剂是一类特殊的有机硅化合物,其分子结构中同时含有能够与无机材料(如二氧化硅)反应的硅烷基团和能够与有机聚合物反应的有机官能团。
因此,硅烷偶联剂能够在无机材料和有机聚合物之间建立起化学键合,从而改善两者之间的相容性和界面性能。
硅烷偶联剂的种类繁多,结构各异,其种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响至关重要。
根据硅烷偶联剂分子中有机官能团的不同,可以将其分为氨基硅烷、环氧硅烷、乙烯基硅烷、巯基硅烷等多种类型。
这些有机官能团能够与聚合物中的相应基团发生反应,如氨基硅烷可以与含有羧基或酸酐的聚合物发生酰胺化反应,环氧硅烷可以与含有羟基或氨基的聚合物发生开环反应等。
因此,不同类型的硅烷偶联剂适用于不同的聚合物体系。
硅烷偶联剂分子中的硅烷基团也是影响其性能的关键因素。
硅烷基团的数量、位置以及硅原子上的取代基等都会影响其与二氧化硅表面的反应活性。
硅烷偶联剂简介一、硅烷偶联剂解释硅烷偶联剂在同一个硅原子上含有两种性质不同的活性基团,一种是硅官能的反应性基团,它能与无机物的表面发生化学反应,生成牢固的化学键。
另一种是碳官能的反应基团,它能与有机聚合物发生反应,从而使两种性质差异很大的材料紧紧地结合在一起。
可以把两种物质偶联起来,这就是其名称的由来。
二、硅烷偶联剂种类硅烷的种类大概有数千种,有干硅烷,湿硅烷以及气体硅烷。
经常使用以及规模化生产的硅烷偶联剂有几十种,目前国内常用的销量较大硅烷偶联剂如下:1.乙烯基三甲氧基硅烷(171)2.乙烯基三乙氧基硅烷(151)3.γ-氨丙基三甲氧基硅烷(540)4.γ-氨丙基三乙氧基硅烷(550)5.N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(792)6.N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(602)7.γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷(560)8.γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(570)硅烷偶联剂牌号对照化学名武大牌号联碳牌号信越牌号中科院牌号CAS NO. 乙烯基三甲氧基硅烷WD-21 A-171 KBM-1003 2768-02-7乙烯基三乙氧基硅烷WD-20 A-151 KBE-1003 78-08-0γ-氨丙基三甲氧基硅烷WD-56 A-1110 KBM-903 KH-540 13822-56-5γ-氨丙基三乙氧基硅烷WD-50 A-1100 KBE-903 KH-550 919-30-2N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷WD-51 A-1120 KBM-603 KH-792 1760-24-3N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷WD-53 A-2120 KBM-602 3069-29-2γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷WD-60 A-187 KBM-403 KH-560 2530-83-8γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷WD-70 A-174 KBM-503 KH-570 2530-85-0三、硅烷偶联剂应用1、硅烷偶联剂溶液的制备硅烷偶联剂配成溶液,有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散,溶剂是水和醇配制成的溶液,溶液一般为硅烷(20%)、醇(72%)、水(8%),醇一般为乙醇(对乙氧基硅烷)甲醇(对甲氧基硅烷)及异丙醇(对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷)因硅烷水解速度与PH值有关,中性最慢,偏酸、偏碱都较快,因此一般需调节溶液的PH值,除氨基硅烷外,其他硅烷可加入少量醋酸,调节PH值至4—5,氨基硅烷因具碱性,不必调节。
【化学名称】:
N-(γ,-二甲氨丙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷
【英文名称】:
N-(γ,- dimethylamino propyl)-γ-Aminopropylmethyldimethoxy silane
【产品型号】
:
HK-604
【分 子 式】:
CH3(CH3O)2SiCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2N(CH3)2
【技术指标】
:
外观:无色或淡黄色透明液体 含量 ≥93%
沸点:250℃ 比重(d425):0.910±0.010
折光指数(n25D):1.4430±0.0030
【性质及用途】
:
经仲胺基、叔胺基改性的氨基硅烷偶联剂,用其改性生产硅油及乳液,经
其处理的棉,麻,毛,混纺等织物具有:
滑爽,柔软更佳,且蓬松感好, 黄变性降低 。亲水性佳(一般在棉上9
秒),易改染 ,喷射染机吸尽稳定性佳。整理液不粘辊。
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