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?硅烷偶聯(lián)劑介紹
硅烷偶聯(lián)劑由于其獨特的結(jié)構(gòu),優(yōu)良的產(chǎn)品性能越來越受到人們的喜歡。從硅烷偶聯(lián)劑的發(fā)明到實際應用已經(jīng)過去很多年了。
近年來隨著新材料的研究成為熱門,硅烷偶聯(lián)劑在其中扮演著十分重要角色。下面我們簡單介紹一下硅烷偶聯(lián)劑在新材料中的應用研究,具體的是偶聯(lián)劑在光材料,納米材料,復合材料,電化學材料,烤瓷中的應用。
?硅烷偶聯(lián)劑在牙的科中的應用
在中的應用
隨著生活水平的提高,飲食的不注意導致蛀牙的概率大增,為此人們用烤瓷進行補牙,而烤瓷的性能在補牙中起很大作用,它要承受巨大的抗擊力,同時要與牙齒有很好的粘合力,而硅烷偶聯(lián)劑正好可以完成這項任務。
第四大學口腔醫(yī)學院修復科的主任郭航和他的團隊研究了硅烷偶聯(lián)劑及自酸蝕粘結(jié)劑對VitaMarkⅡ與牙本質(zhì)粘結(jié)強度的影響,結(jié)論是硅烷偶聯(lián)劑可提高MarkⅡ瓷的粘結(jié)強度。
硅烷偶聯(lián)劑與玻璃纖維的結(jié)合
硅烷偶聯(lián)劑與玻璃纖維的結(jié)合
如果硅烷偶聯(lián)劑與玻璃纖維的結(jié)合操作正確的話屬于新型硅烷偶聯(lián)劑化學結(jié)合。
一般地,使用硅烷偶聯(lián)劑之前需要用酸或者等離子體處理玻璃表面,新型硅烷偶聯(lián)劑使得表面羥基暴露出來
之后,硅烷偶聯(lián)劑之間、硅烷偶聯(lián)劑和玻璃表面羥基之間同時進行縮合,得到和玻璃表面化學結(jié)合的一層膜。
當然,如果之前對于玻璃的前處理不足的話,那么硅烷偶聯(lián)劑之間的縮合就會占更大比重,硅烷偶聯(lián)劑同玻璃表面的化學鍵就會顯著減少,從而降低的穩(wěn)定性。
硅烷偶聯(lián)劑Si-69的合成方法
由于原料及生產(chǎn)工藝的不同,新型硅烷偶聯(lián)劑Si-69的生產(chǎn)有多種方法,但主要的合成方法和原理有如下幾種:
(1)接合成法
直接合成法是應用較早的合成Si-69的方法,合成原理如式。此法具有合成步驟簡單、不受化鈉中雜質(zhì)的干擾等特點。但其也同樣具有原料來源困難、對設備耐燭性要求高、生產(chǎn)成本較大等缺點。特別是硅烷偶聯(lián)劑中間體一旦與空氣中的水分或濕氣接觸,將會產(chǎn)生氯1化氫氣體,從而對皮膚和粘膜造成明顯的刺激,提醒注意。新型硅烷偶聯(lián)劑隨著有機硅化學產(chǎn)品的開發(fā)和合成工藝的改進,直接合成法的使用會逐漸被其它方法所替代。
(EtO)3Si(CH2)3SH Cl2S2 →[(EtO)3Si(CH2)3]2S4 HCl (1)
(2)堿金屬合成法
此類方法是目前生產(chǎn)Si-69為常用的方法之一,又被業(yè)內(nèi)人士稱為'無水合成法”。反應體系一般需氮氣保護,以無水乙醇為反應介質(zhì)。堿金鈉首先與無水乙醇反應,制得乙醇鈉;然后在一定溫度和壓力下加入硫磺,生成多琉化鈉;再加入(EtO) 3Si(CH2)3X (X為南元素)反應,制得產(chǎn)品。合成原理如式(2)。在光材料中的應用西安交大重點研究了硅烷偶聯(lián)劑對太陽電池鋁漿性能的影響及分析,當硅烷偶聯(lián)劑為2。此法具有合成條件溫和、對設備要求較低、產(chǎn)率較高、產(chǎn)品性狀穩(wěn)定、無污染等優(yōu)點,缺點是反應原料堿金屬價格昂貴、反應條件控制較為嚴格等。
(EtO)3 Si(CH2)3X Na2S Na S → [(EtO)3Si(CH2)3]2S4 NaX (2)
(3)相轉(zhuǎn)移催化劑法
此法又稱為“水相合成法”,反應是在水溶液中先使琉化鈉和硫粉反應生成多硫化物,然后加入相轉(zhuǎn)移催化劑混勻,再加入(EtO)3 Si(CH2)3X反應,制得產(chǎn)品。