仲胺基硅烷偶联剂的合成及应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
耐久性、平滑性、回弹性和抗皱性等方面得到显著改善‘３］［４］。
１、合成
１．１试剂和仪器 环己胺：工业级，含量９９．７８％，金田企业（南京）有限公司；正丁胺：工业级，含量
９７．５％，浙江建德建业有机化工厂；正庚烷：工业级，江苏江都利达化工；氯丙基三甲 氧基硅烷：工业级，含量９７．７％，南京曙光化工集团有限公司；氯丙基三乙氧基硅烷， 工业级，含量９７．Ｏ％，南京曙光化工集团有限公司；氯丙基甲基二甲氧基硅烷工业级，
含量９８．７％，南京曙光化工集团有限公司；氯丙基甲基二乙氧基硅烷，工业级，含量
９７．５％，南京曙光化工集团有限公司。
ＧＣｌｌ２Ａ气相色谱仪，上海分析仪器厂。 １．２反应原理 氯丙基硅烷与伯胺反应后生成仲胺硅烷及脂肪胺盐酸盐，经过滤精馏后即得到产品
仲胺硅烷。
・１４８・
Ｒ・Βιβλιοθήκη BaiduＨ２＋Ｃ１ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＲｘＯＲ３．ｆ。ＲＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＲｘＯＲ３一ｘ＋ＲＮＨ２０ＨＣｌ
聚酰胺、苯乙烯和聚丙烯等，可改善树脂的润湿性，提高制品的透明性、湿润状态的物
・１４９・
理机械性能及电性能，降低层压品的吸水性，改良耐污染性。 ２．４用于硅油、树脂改性 适用于单胺型氨基硅油及其乳液的合成，可与甲基苯基烷氧基硅烷及Ｄ４（八甲基四
硅氧烷）共聚制各纺织印染界急需的亮光型有机硅柔软剂嘲。
聚氨酯、环氧树脂和丙烯酸树脂作为三种功能性材料，因其各自优异的物理机械性
Ｖｏｌ ３５ Ｎｏ．４
［４］朱婧彬，宋勋元，李俊起．环己氨基硅酮弹性体阴离子乳液制备．第十届中国有机硅学术交流会论 文集，庐山，２０００．１８９ 【５】史钋辉，廖学巍，史保川．新有机硅柔软剂的合成．六届论文集．５０６．５１１ 【６］史保川，廖学巍等．１，一环己氨丙基硅烷偶联剂的合成及应用．有机硅材料．２００１．Ｖｏｌ
织工业具有广泛的用途及独特的功能，前景十分看好。‘
参考文献
［１］安秋风．氨基硅整理剂的研究进展．西北轻工业学院学报．Ｖｏｌ
１８，Ｎｏ １ １５ Ｎｏ．１
【２】苏华，杨秀英等．线性体聚合氨基硅油的合成与应用研究．印染助剂，２００２，Ｖｏｌ ［３］ 郭飞鸽，李小瑞．氨基硅油的合成和表征及应用．日用化学工业．２００５．８
２、仲胺硅烷的应用
２．１用于纺织工业 用于有机硅柔软整理剂的合成原料，可改善有机硅分子在纤维上的取向度，赋予纤
维柔软、滑爽、悬垂、抗静电、耐洗、防皱等效果。纺织工业常用的氨乙基氨丙基甲基 二甲氧基硅烷偶联剂生产的氨基硅油的硅氧链节上拥有２个氨基、３个活泼氢、赋予了
整理后的织物特殊的光滑柔软手感，但因活泼氢相对比较多，这种双胺型结构又有协同 作用，使其耐高温性较差，容易泛黄，且亲水性差，抗污性也差。环己氨型硅烷偶联剂 具有仲氨基，由于空间位阻的影响，使氨基的活泼氢活性降低，从而保证了环己氨型硅
能而得到了广泛的应用，同时它们也存在很多不足，如聚氨酯不耐高低温、易老化；环 氧树脂表面性能高、脆性大，抗开裂和抗冲击性能差；丙烯酸树脂对温度极为敏感，即
“热黏冷脆”，且不耐有机溶剂等。从而限制了它们在某些特定领域的应用。若用氨基硅
油进行改性，则能有效地改善其不足‘３１。
３、结论
采用环己胺与氯丙基烷基烷氧基硅烷在溶剂正庚烷中反应的方法成功地合成了仲 胺类的新型有机硅烷偶联剂。该类新型硅烷偶联剂在涂料、密封剂、胶粘剂、硅油及纺
性、耐侯性，耐化学性以及广阔的机械性能，而且固化无气泡，体系色浅。
２．３用作偶联剂 氨基硅烷能改善玻璃纤维和树脂的粘接性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强 度、电气、耐水、耐候等性能：即使在湿态，也能显著提高复合材料的机械性能。 该产品为含氨基的硅烷偶联剂，适用于酚醛树脂、三聚氢氨树脂、环氧树脂、聚氨酯、
１．３合成工艺
ｘ＝０
ｏｒ
１
在一个配有冷却、加热、搅拌及回流装置的四，口烧瓶中加入脂肪胺（如环己胺、正 丁胺等）及正庚烷搅拌并升温至回流温度，在此温度下滴加氯丙基硅烷（如氯丙基三甲氧 基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷、氯丙基甲基二乙氧基硅烷等）， 加完后在回流温度反应２小时，反应结束后冷却并抽滤，滤饼用正庚烷冲洗一次，合并 滤液并蒸馏，在回收溶剂及过量的环己胺后，进行减压蒸馏即可得到所需产品仲胺硅烷， 经气相色谱检测纯度＞９８％。
硅烷偶联剂最早于上世纪四十年代开发，最初作为玻璃纤维的表面处理剂而用于玻 璃纤维增强塑料中。由于具有独特的化学结构及性能，使得其应用领域迅速扩大，成了 有机硅工业的重要分支。目前有机硅烷偶联剂广泛应用于橡胶、塑料、胶粘剂、密封剂、 涂料、玻璃、陶瓷及金属防腐等领域。氨基类硅烷偶联剂是最常用的硅烷偶联剂之一， 但其具有易泛黄的缺点‘１】［２１。为此，我们开发了具有优良性能的仲胺类硅烷偶联剂。经 仲胺硅烷制备的微乳液硅油处理后的织物不易黄变且可使整理后的织物在柔软性、洗涤
油柔软剂的白度得到了提剐３１，亲水性和抗污性也相应提高。这类硅烷不管是与Ｄ４经
本体聚合再乳化，还是直接通过乳液聚合制成的阴离子乳液，对织物白度的影响都较小， 由于乳液聚合引入了一ＯＨ基，使其整理织物的弹性指标提高，综合效果更好【５】。 ２．２用于密封剂、胶粘剂和涂料行业 在单组分或双组分硅酮密封胶中用作交联剂，可增加硅胶密封剂表面可涂饰性，改 善密封胶对水泥、铜、玻璃等基材的附着力，使其具有优良的粘接性能，抗紫外线稳定
仲胺基硅烷偶联剂的合成及应用
南京曙光化工集团有限公司
摘要：以环已胺、正丁胺及氯丙基（烷基）烷氧基硅烷为原料，在溶剂正庚烷中进行胺化 反应合成了仲胺类的新型有机硅烷偶联剂。介绍该类新型硅烷偶联剂在涂料、密封剂、 胶粘剂、硅油及纺织工业等行业中的用途。
关键词：仲胺基硅烷偶联剂环己胺正丁胺氯丙基（烷基）烷氧基硅烷
１５ Ｎｏ．５
・１５０・
１、合成
１．１试剂和仪器 环己胺：工业级，含量９９．７８％，金田企业（南京）有限公司；正丁胺：工业级，含量
９７．５％，浙江建德建业有机化工厂；正庚烷：工业级，江苏江都利达化工；氯丙基三甲 氧基硅烷：工业级，含量９７．７％，南京曙光化工集团有限公司；氯丙基三乙氧基硅烷， 工业级，含量９７．Ｏ％，南京曙光化工集团有限公司；氯丙基甲基二甲氧基硅烷工业级，
含量９８．７％，南京曙光化工集团有限公司；氯丙基甲基二乙氧基硅烷，工业级，含量
９７．５％，南京曙光化工集团有限公司。
ＧＣｌｌ２Ａ气相色谱仪，上海分析仪器厂。 １．２反应原理 氯丙基硅烷与伯胺反应后生成仲胺硅烷及脂肪胺盐酸盐，经过滤精馏后即得到产品
仲胺硅烷。
・１４８・
Ｒ・Βιβλιοθήκη BaiduＨ２＋Ｃ１ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＲｘＯＲ３．ｆ。ＲＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＲｘＯＲ３一ｘ＋ＲＮＨ２０ＨＣｌ
聚酰胺、苯乙烯和聚丙烯等，可改善树脂的润湿性，提高制品的透明性、湿润状态的物
・１４９・
理机械性能及电性能，降低层压品的吸水性，改良耐污染性。 ２．４用于硅油、树脂改性 适用于单胺型氨基硅油及其乳液的合成，可与甲基苯基烷氧基硅烷及Ｄ４（八甲基四
硅氧烷）共聚制各纺织印染界急需的亮光型有机硅柔软剂嘲。
聚氨酯、环氧树脂和丙烯酸树脂作为三种功能性材料，因其各自优异的物理机械性
Ｖｏｌ ３５ Ｎｏ．４
［４］朱婧彬，宋勋元，李俊起．环己氨基硅酮弹性体阴离子乳液制备．第十届中国有机硅学术交流会论 文集，庐山，２０００．１８９ 【５】史钋辉，廖学巍，史保川．新有机硅柔软剂的合成．六届论文集．５０６．５１１ 【６］史保川，廖学巍等．１，一环己氨丙基硅烷偶联剂的合成及应用．有机硅材料．２００１．Ｖｏｌ
织工业具有广泛的用途及独特的功能，前景十分看好。‘
参考文献
［１］安秋风．氨基硅整理剂的研究进展．西北轻工业学院学报．Ｖｏｌ
１８，Ｎｏ １ １５ Ｎｏ．１
【２】苏华，杨秀英等．线性体聚合氨基硅油的合成与应用研究．印染助剂，２００２，Ｖｏｌ ［３］ 郭飞鸽，李小瑞．氨基硅油的合成和表征及应用．日用化学工业．２００５．８
２、仲胺硅烷的应用
２．１用于纺织工业 用于有机硅柔软整理剂的合成原料，可改善有机硅分子在纤维上的取向度，赋予纤
维柔软、滑爽、悬垂、抗静电、耐洗、防皱等效果。纺织工业常用的氨乙基氨丙基甲基 二甲氧基硅烷偶联剂生产的氨基硅油的硅氧链节上拥有２个氨基、３个活泼氢、赋予了
整理后的织物特殊的光滑柔软手感，但因活泼氢相对比较多，这种双胺型结构又有协同 作用，使其耐高温性较差，容易泛黄，且亲水性差，抗污性也差。环己氨型硅烷偶联剂 具有仲氨基，由于空间位阻的影响，使氨基的活泼氢活性降低，从而保证了环己氨型硅
能而得到了广泛的应用，同时它们也存在很多不足，如聚氨酯不耐高低温、易老化；环 氧树脂表面性能高、脆性大，抗开裂和抗冲击性能差；丙烯酸树脂对温度极为敏感，即
“热黏冷脆”，且不耐有机溶剂等。从而限制了它们在某些特定领域的应用。若用氨基硅
油进行改性，则能有效地改善其不足‘３１。
３、结论
采用环己胺与氯丙基烷基烷氧基硅烷在溶剂正庚烷中反应的方法成功地合成了仲 胺类的新型有机硅烷偶联剂。该类新型硅烷偶联剂在涂料、密封剂、胶粘剂、硅油及纺
性、耐侯性，耐化学性以及广阔的机械性能，而且固化无气泡，体系色浅。
２．３用作偶联剂 氨基硅烷能改善玻璃纤维和树脂的粘接性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强 度、电气、耐水、耐候等性能：即使在湿态，也能显著提高复合材料的机械性能。 该产品为含氨基的硅烷偶联剂，适用于酚醛树脂、三聚氢氨树脂、环氧树脂、聚氨酯、
１．３合成工艺
ｘ＝０
ｏｒ
１
在一个配有冷却、加热、搅拌及回流装置的四，口烧瓶中加入脂肪胺（如环己胺、正 丁胺等）及正庚烷搅拌并升温至回流温度，在此温度下滴加氯丙基硅烷（如氯丙基三甲氧 基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷、氯丙基甲基二乙氧基硅烷等）， 加完后在回流温度反应２小时，反应结束后冷却并抽滤，滤饼用正庚烷冲洗一次，合并 滤液并蒸馏，在回收溶剂及过量的环己胺后，进行减压蒸馏即可得到所需产品仲胺硅烷， 经气相色谱检测纯度＞９８％。
硅烷偶联剂最早于上世纪四十年代开发，最初作为玻璃纤维的表面处理剂而用于玻 璃纤维增强塑料中。由于具有独特的化学结构及性能，使得其应用领域迅速扩大，成了 有机硅工业的重要分支。目前有机硅烷偶联剂广泛应用于橡胶、塑料、胶粘剂、密封剂、 涂料、玻璃、陶瓷及金属防腐等领域。氨基类硅烷偶联剂是最常用的硅烷偶联剂之一， 但其具有易泛黄的缺点‘１】［２１。为此，我们开发了具有优良性能的仲胺类硅烷偶联剂。经 仲胺硅烷制备的微乳液硅油处理后的织物不易黄变且可使整理后的织物在柔软性、洗涤
油柔软剂的白度得到了提剐３１，亲水性和抗污性也相应提高。这类硅烷不管是与Ｄ４经
本体聚合再乳化，还是直接通过乳液聚合制成的阴离子乳液，对织物白度的影响都较小， 由于乳液聚合引入了一ＯＨ基，使其整理织物的弹性指标提高，综合效果更好【５】。 ２．２用于密封剂、胶粘剂和涂料行业 在单组分或双组分硅酮密封胶中用作交联剂，可增加硅胶密封剂表面可涂饰性，改 善密封胶对水泥、铜、玻璃等基材的附着力，使其具有优良的粘接性能，抗紫外线稳定
仲胺基硅烷偶联剂的合成及应用
南京曙光化工集团有限公司
摘要：以环已胺、正丁胺及氯丙基（烷基）烷氧基硅烷为原料，在溶剂正庚烷中进行胺化 反应合成了仲胺类的新型有机硅烷偶联剂。介绍该类新型硅烷偶联剂在涂料、密封剂、 胶粘剂、硅油及纺织工业等行业中的用途。
关键词：仲胺基硅烷偶联剂环己胺正丁胺氯丙基（烷基）烷氧基硅烷
１５ Ｎｏ．５
・１５０・