18023-33-1/乙烯基三異丙氧基硅烷

【背景及概述】^[1]

乙烯基三異丙氧基硅烷，分子式C₁₁H₂₄O₃Si，分子量32.39200，CAS號18023-33-1，密度：0.866；沸點：180ºC；閃點：51ºC；折射率：n20/D 1.399；蒸汽壓：0.157mmHg at 25°C。海關編碼：2931900090；危險品運輸編碼：UN 1993 3/PG 3；危險類別碼：R10。如果吸入，請將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫；如果眼晴接觸，應分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應立即就醫。對保護施救者的忠告如下：將患者轉移到安全的場所，咨詢醫生，如果條件允許請出示此化學品安全技術說明書給到現場的醫生看。若泄露，小量泄漏盡可能將泄漏液體收集在可密閉的容器中，用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并轉移至安全場所，禁止沖入下水道；若大量泄漏，構筑圍堤或挖坑收容，封閉排水管道，用泡沫覆蓋，抑制蒸發，用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。

【結構】

【合成】^[2]

以乙烯基三氯硅烷和異丙醇為原料，合成乙烯基三異丙氧基硅烷，收率為71%，反應過程如下：

【應用】^[3][4][5]

1. 一種耐磨涂料：其原料按重量份包括：乙烯基三異丙氧基硅烷20-30份，二氧化硅氣凝膠3-5份，三氧雜環己烷15-20份，水5-9份，乙酸酐3-7份，乙酰膽堿10-15份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.1-0.3份，結晶氧化硅10-15份，石墨粉7-13份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%， 二氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1：（5-7）。通過添加乙烯基三異丙氧基硅烷水解后形成大量的SiOH，再經脫水，形成高度交聯的近似于二氧化硅的硬質網絡，耐磨性能好，同時因有Si 直接相連的有機基團的存在，可顯著增加涂層的柔韌性，減少應力開裂，提高涂層與基底的粘結強度，通過添加二氧化硅氣凝膠并合理控制其孔隙率一方面可以提高涂料的粘度，從而可以得到較厚的膜層，另一方面由于加入的溶膠為 無機物質，可以增加膜層的耐磨損耗，通過合理控制二氧化硅氣凝膠及乙烯基 三異丙氧基硅烷的比例處于一定的范圍內，可顯著增加油漆的耐摩擦性能，以三氧雜環己烷為溶劑不僅可增加涂層的流平性和表面均勻性，還可與基底表面形成一個互混層，增加與基底的附著力，通過加入水并與三氧雜環己烷混合使用，可減少三氧雜環己烷的用量并降低成本，使用乙酸酐為水解催化劑可以較 好保證整個油漆體系的pH為弱酸性，乙酰膽堿可有效降低涂層的固化溫度，可實現熱變形溫度較低的光學塑料的使用要求，通過控制乙酸酐及乙酰膽堿的比例，可縮短油漆的固化時間，減低固化能耗及成本，提高涂層的交聯度，提高涂層的耐擦傷強度，采用聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯作為流平劑，兼有潤滑劑的功效，我降低涂層的摩擦系數，顯著增加涂層的耐擦傷性，結晶氧化硅及石墨粉的耐摩擦性能較好，通過控制兩者的比例，大大增加了油漆的耐摩擦性能。

2. 一種耐水耐沾污型硅烷交聯聚乙烯電纜料，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯100、尼龍615-22、木質素基碳纖維4-7、二醋酸二丁基錫0.2-0.4、硬脂酸鋅3-5、納米二氧化硅6-10、硝酸鈷0.4-0.7、甲酸鈉0.1-0.4、正辛硫醇0.3-0.6、乙烯基三異丙氧基硅烷16-19、硅藻土15-20、氟丙烯酸脂乳液45-56、水適量。制備方法包括以下步驟：

1）將硅藻土于650-750℃煅燒2-3小時，冷卻加入硝酸鈷、硬脂酸鋅研磨30-40分鐘，制得改性硅藻土；

2）將尼龍6在真空干燥箱中80℃干燥24h后與改性硅藻土、正辛硫醇一起投入高混機攪拌均勻，加入到擠出機中混煉造粒；

3）將木質素基碳纖維投入氟丙烯酸脂乳液中浸泡5-8小時，烘干粉碎過100-200目篩，加入乙烯基三異丙氧基硅烷、納米二氧化硅分散研磨30-50分鐘，得到硅烷復合劑；

4）將高密度聚乙烯投入高混機，加入硅烷復合劑，攪拌均勻，加入步驟（2）物料及其他剩余成分混合攪拌均勻，放入單螺桿擠出機擠出成片，將試片放入80℃水浴中交聯6-8小時，出料。

有益效果：配方合理，添加木質素基碳纖維可提高電纜料的耐老化和耐腐蝕性能，添加乙烯基三異丙氧基硅烷與聚乙烯交聯后形成的網狀結構能有效阻止油類物質向共混材料分子內的滲透擴散，從而表現出良好的阻隔性能，同時還添加其他有效助劑制得的電纜料具有耐水耐沾污、耐熱、機械性能佳、耐開裂等性能，適合于化工廠等環境惡劣的電纜絕緣材料使用。

3. 一種新型石英石防污劑：包括以下重量份成分：甲基硅酸鈉35－50、乙烯基三異丙氧基硅烷25－40、羥基含氫硅油25－40、低含氫硅油15－25、酚醛樹脂10－30、環氧樹脂5－15、石油醚80－115、乙二醇30－65、對羥基苯磺酸10－18。制備工藝包括如下步驟：

1）將羥基含氫硅油、低含氫硅油、酚醛樹脂、環氧樹脂、石油醚、乙二醇加入容器 中并攪拌8－12分鐘；

2）在容器中加入甲基硅酸鈉和乙烯基三異丙氧基硅烷并攪拌5－10分鐘；

3）最后在容器中加入對羥基苯磺酸并攪拌3－5分鐘；

4）在避光、陰涼處靜置4－5天生成防污劑成品。

有益效果：原料配比和工藝流程由數千次的實踐中得來，制備工藝流程短、步驟簡單、操作方便；本發明在降低防污劑生產成本的同時提高了其性能，提高了企業的利潤，具有生產成本低、生產效率高、經濟性好的優點。

【主要參考資料】

[1] https://baike.molbase.cn/cidian/320962

[2] Nagel, R.; Tamborski, C.; Post, H. W. Journal of Organic Chemistry, 1951 , vol. 16, p. 1768 - 1771 Full Text View citing articles Show Details Gmelin Handbook: Si: MVol.C, 75, page 209 – 211

[3] 朱恒橫;梅長林;張國勝.一種耐磨涂料. CN201310719404.1，申請日2013-12-23.

[4] 王松;夏鵬華;高猛;紀圣杰;班宜領;郭哲;王家剛;劉可.一種耐水耐沾污型硅烷交聯聚乙烯電纜料及其制作方法. CN201510193049.8，申請日2015-04-22.

[5] 朱冠軍. 一種新型石英石防污劑及其制備工藝. CN201610501356.2，申請日2016-06-30.