摘要:对硅烷偶联卉0的结构,反应机理进行简要阐述,并综述了长链皖基硅烷偶联荆二官能团硅烷偶
联荆、高分子硅烷偶联荆、改性氧基硅炕偶联剂等几种新型硅烷偶联剂的研究现状。
关键词:长链烷基硅烷偶联觏,二官能鼠硅烧儡联舟l,高分子硅犍偶联剞,改性氯基硅烷偶联裁
偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的团,所以既能与无机物中的羟基反应,又能与有
处理剂,其最大特点是分子中含有化学性质不同机物中的长分子链相互作用,其作用机理大致分
的两个基团,一个是亲无机物的基团,易与无机为以下三步:物表面的羟基等起化学反应;另
的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反羟基生成氢键或脱水成醚键;Y基与有机物相结
应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分合。子桥”,用以改善无机物与有机物之间的界
用,如物理性能、电性能、热性能、光性能等。物种类也不同,Y基团对有机聚合物具有反应选
偶联剂用于橡胶工业中,可提高轮胎、胶板、胶择性。随着高分子材料研究的持续不断的发展,对硅烷
管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能,且能减偶联剂的性能提出了更高的要求,从而促使人们
小NR用量,以此来降低成本。偶联剂的种类繁研制和开发各种不同功能、不一样的要求的新产品。
多,主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯近年来开发的一些新型硅烷偶联剂都具有某些特
偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯殊的性能。偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪
20世纪中期开发至今,品种相当繁多,仅已知结构式为C。。H。sSi(OCH。)。CH,。DH
一]09主结构的硅烷偶联剂就有百余种之多,成为近年来要作为印染助剂的原料,用于织物的后
硅烷试剂的结构通式为Y—R—SiX。。式解决单独使用氨基硅烷偶联剂易造成织物色差的
中,x是结合在硅原子上的可水解基圈,如氯现象,并能获得柔软、弹性、丰满、防皱等特
基、甲氧基、乙氧基、乙酰氧基等;Y为有机官点,是性能优良的织物后整理剂。此外,DH一
能团,如氨基,环氧基等;R为非水解、可与高109还是橡塑加工中的优良脱模剂,金属润滑
分子聚合物结合的有机基团,如甲基,丙基剂,日用化妆品的添加剂等,应用非常广泛。
等”“。。由于界面现象很复杂,所以硅烷偶联长链烷基硅烷偶联剂在国外应用较多;国内
了印染厂的生产所带来的成本,也不利于国内纺织品档次(n2C。H。2)一19:39,反应物的
量之比n的提高。彭自力„71以甲基二氯硅烷、1一十二烯、(CH:SiHCl2)5H(CH,
此条件下,甲基二甲氧基硅烷的解反应,合成了DH一109。产率(摩尔)为71%,产品纯度
大于95%;并朱淮军嘲等将甲基二氯硅烷与1一十二碳烯以其为功能单体,合成了环氧丙氧丙基甲
基二甲在铂催化剂作用下加成,合成了甲基十二烷基二氧基硅烷,十二烷基甲基二甲氧
氯硅烷,并以无溶剂气一液相反应法醇解得到了基甲基二甲氧基硅烷3种硅烷偶联剂。
在加成反应中,采用铂催化剂,在室温低压甄广全“”发现,碳官能团的增长,有利憎下
得到了甲基十二烷基二氯硅烷,催化剂活性水膜中相邻有机基团的敛集作用,有利于膜层增
高,在室温下无需诱导期即可发生反应,无需改厚,增加膜层的化学稳定性。变加料方式,副反
采用无溶剂气一液相反应法,以玻璃弹簧丝为填剂的发展趋势之一。这种偶联剂对胶粘剂中的树
料,滴加1一十二碳烯,M%‰&Mec∥MM,oH一1脂具有更加好的相容性,可在被粘物表明产生均一
:2.2,控制底温72℃,柱温68℃,强化冷凝面;因而具有更加好的粘接效果。日本NUC公司效
果,以N:流量为80mL/min吹扫,滴加速度新开发的高分子型偶联剂(MMCA)就是在聚为
lmL/min,可得到古量为85%的甲基十二烷硅氧烷的主链上带有硅烷偶联剂基本功能的水解基二
甲氧基硅烷。该方法具有易于控制,收率高基团和各种有机官能基的高分子化台物。等优点,
目前常用的硅烷偶联剂为三烷氧基型,但三性、耐药品性、耐冲击性和疏水性等;因此,可烷氧
基型硅烷偶联剂有可能降低基体树脂的稳定在使用硅烷偶联剂的所有领域大范围的应用。其结构
式中,x为烷氧基硅基;Y为反应性有机官等。这些含游离氨基的硅烷碱性较大、反应活性
能团(环氧基、羟基等);Z为与有机物相溶性 较高;且随着氨基的增加,塑料制品的挠曲强度
好的链段(聚醚、烷基、芳烷基等)。 也相应增加。氨基硅烷偶联剂的合成需要经过3
这类特殊的硅烷偶联剂目前尚处于开发阶 个过程:氯烃基氯化硅烷的合成;醇解反应;胺
基硅烷和甲基、y~环己胺丙基二甲氧基硅烷。 外塑料,1994,12(2):5~12
这类硅烷偶联剂可用作纺织柔软剂。 6 杜禧.浅谈有机硅过氧化物偶联剂.特种檬胶制
时,所用原料多为石油化学工业产品,利用天然产物 9 朱文喜.甲基二甲氧基硅烷单体及其硅烷偶联剂的
作原料来合成的也不多见。我国虽有二、三十家 合成研究.武汉大学学报(理学版).2003,49
辛忠.合成材料添加剂化学.北京:化学工业出版 13史保川.y环己胺丙基硅烷偶联剂的合成.南京师