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硅烷偶联剂的合成和钛酸酯偶联剂的合成
编辑:龙凯化工  来源:www.longkom.com  发表时间:2018-5-28

    硅烷的偶联作用机理决定于有机官能团和可水解基团之间的稳定联接。有机官能团的选择,要求做到对聚合物呈现反应性或相容性,而可水解基团仅仅是生成硅醇基团过程中的中间体,借以对无机物表面形成粘接键。因此硅烷偶联剂的合成,关键在于在硅原子上有选择的引入X及Y的两类基团。一般情况下易水解基团一般可为甲氧基、乙氧基及卤基等;有机官能团一般为乙烯基、氨基、硫醇基、环氧基等。

    用于合成偶联剂的硅烷一般均为市售的简单硅烷化合物。硅的氢化物对取代烯烃及乙炔的加成是最重要的实验室制备方法和工业化生产方法:

X3SiH+CH2=CH-R-Y=X3SiCH2CH2RY
X3SiH+CH=CH—X3SiCH=CH2

    只要把上述试剂放在一起加热,就可能在液相或气相中发生加成反应。如在过氧化物、叔胺或铂盐催化剂存在下效果更佳。硅烷分子X3SiRY中的两个端基都可能参与化学反应,而且它们既可能单独参加各自的反应,也可能同时起反应。通过对反应条件的适当控制,可以在不改变Y基团的前提下取代X基团,或者在保留X基团的情况下,使Y基团改性。

硅原子上可水解基团的引入

    硅氧烷,这类基团是硅烷偶联剂应用最多的一种。烷氧基硅烷通常是通过氯硅烷的烷氧基化反应而制备的。这个反应很容易发生,无需催化剂,但是要求能有效的除去反应中放出的氯化氢,工业生产中最好使用无水氯化氢的排放和回收措施。可采取诸如叔胺之类的氯化氢吸收剂。一种简单的实现完全烷氧基化的方法是,在乙醇存在的条件下将氯硅烷与适当的原甲酸酯一起共热。在中性条件下能有效的进行硅烷偶联剂互换反应。

钛酸酯偶联剂的合成

    按化学结构分类,钛酸酯可分为四种类型:即单烷氧基型,单烷氧基焦磷酸型,螯合型,配位型。钛酸酯偶联剂的合成方法一般分为两步:第一步四烷基钛酸酯的构成,四烷基钛酸酯有多种合成方法,其中最常用的是直接法,即由四氯化钛和相应的醇直接反应而合成;第二步为成品偶联剂的合成,有四烷基钛酸酯进一步和不同的脂肪酸反应,即可得到不同类型的钛酸酯偶联剂。

    美国、英国、前苏联及日本等国在钛偶联剂的制备方法上大同小异,只是第一步在使用溶剂及通入气体的种类及时间上各有不同,总收率一般在80%~85%。我国生产厂家参照国外工艺,方法大致相同,还提出了钛酸酯偶联剂一步合成法合成新工艺,改造了传统的二步法,具有工艺简单、产品纯度高、性能好的特点。

    酰基硅烷偶联剂KH-570 http://www.longkom.com/ShowProducts/?16-1.html