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),一種與無機(jī)物

2、反應(yīng)一種與有機(jī)物反應(yīng),通過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制備硅油、硅橡膠及硅樹脂等上千種的有機(jī)硅產(chǎn)品。硅烷偶聯(lián)劑的合成主要是通過硅氫加成反應(yīng)再結(jié)合其他的常見反應(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)劑的加入對涂料性能的影響。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.通過三步反應(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)對其合成條件進(jìn)行優(yōu)化。
　　 2.經(jīng)過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,最后通過醇解得到最終產(chǎn)品。
　　 3.對涂料的配方進(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,研究對涂料性能產(chǎn)生的影響,最為明顯的作用就是可以增強(qiáng)