有機(jī)硅氧烷的研制及其在防腐涂料中的應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)硅化合物是一個(gè)龐大的體系,是目前研究較廣的一類有機(jī)物,其品種已經(jīng)達(dá)數(shù)千種,年產(chǎn)量達(dá)到數(shù)十萬(wàn)噸,產(chǎn)值達(dá)數(shù)十億,已經(jīng)成為了化工材料中發(fā)展最快的品種之一,其應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛,涉及到航空航天、建筑、機(jī)械、紡織、醫(yī)療、運(yùn)輸?shù)戎T多行業(yè)。
　　 有機(jī)硅氧烷僅是偌大的有機(jī)硅化合物中的一種,而硅烷偶聯(lián)劑又是有機(jī)硅氧烷中的一種,它不是大分子的有機(jī)硅氧烷的聚合物,它的分子很小,是小分子類的有機(jī)硅氧烷,分子中含有兩種不同性質(zhì)的官能團(tuán),一種與無(wú)機(jī)物

2、反應(yīng)一種與有機(jī)物反應(yīng),通過(guò)這種作用可以把兩種不同的材料緊密的連接到一起。除了本身的這種偶聯(lián)作用之外,本身還可以作為原料來(lái)制備硅油、硅橡膠及硅樹(shù)脂等上千種的有機(jī)硅產(chǎn)品。硅烷偶聯(lián)劑的合成主要是通過(guò)硅氫加成反應(yīng)再結(jié)合其他的常見(jiàn)反應(yīng)得到的。目前應(yīng)用較多的催化劑是傳統(tǒng)的氯鉑酸,但是單獨(dú)的使用氯鉑酸作為催化劑,催化效率不高,副產(chǎn)物較多。這種硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用較廣,即可以應(yīng)用于復(fù)合材料中,增強(qiáng)材料的力學(xué)性能并可以對(duì)其進(jìn)行改性,也可以應(yīng)用到涂料及膠黏劑中

3、,改善產(chǎn)品的性能,使其更好地得到應(yīng)用,不論應(yīng)用多么的寬廣,歸其原因還是從偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)方面考慮的,其中最為主要也最為凸顯的是偶聯(lián)劑可以增強(qiáng)產(chǎn)品與底材的附著力。
　　 本論文使用氯鉑酸的配位催化劑進(jìn)行了硅氫加成的合成反應(yīng),得到了不同結(jié)構(gòu)的氨基型硅烷偶聯(lián)劑,并將合成的氨基型的硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用到涂料中,考察硅烷偶聯(lián)劑的加入對(duì)涂料性能的影響。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.通過(guò)三步反應(yīng)得到雙氨基型的偶聯(lián)劑(N-(β-氨

4、乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基)硅烷,并且用紅外光譜和核磁對(duì)此進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。具體反應(yīng),首先是由甲基二氯硅烷和氯丙烯在氯鉑酸的配位催化劑作用下通過(guò)硅氫加成得到中間體γ-氯丙基甲基二氯硅烷；第二步將上述得到的中間體與甲醇進(jìn)行醇解反應(yīng),通過(guò)通氮?dú)馀懦龃冀夥ǚ磻?yīng)中產(chǎn)生的氯化氫氣體；最后通過(guò)氨化反應(yīng)得到最終的雙氨基型的硅烷偶聯(lián)劑,并采用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)其合成條件進(jìn)行優(yōu)化。
　　 2.經(jīng)過(guò)三步合成出單氨基型的硅烷偶聯(lián)劑γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,

5、并用紅外和核磁對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。具體反應(yīng),首先是用六甲基二硅氮烷對(duì)氨基進(jìn)行保護(hù),得到的中間體再與甲基二氯硅烷進(jìn)行硅氫加成,最后通過(guò)醇解得到最終產(chǎn)品。
　　 3.對(duì)涂料的配方進(jìn)行研究設(shè)計(jì),制備出兩種有應(yīng)用價(jià)值的涂料,一種是防滑路面膠黏劑涂料,另一種是耐磨涂刷陶瓷涂料；同時(shí)對(duì)防腐涂料進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)出防腐氟涂料和防腐環(huán)氧涂料,同時(shí)將合成的兩種結(jié)構(gòu)不同的硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用到這兩種涂料中,研究對(duì)涂料性能產(chǎn)生的影響,最為明顯的作用就是可以增強(qiáng)