1,3-二(3-缩水甘油丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的合成

以四甲基二氢二硅氧烷(HMM)与烯丙基缩水甘油醚(AGE)为原料,以Pt络合物为催化剂,通过硅氢加成反应合成1,3-二(3-缩水甘油丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,考察了配体种类、反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比等因素对硅氢加成反应的影响。实验结果表明:催化剂选用Pt-N(C2H5)3络合物,在催化剂用量为2.8×10-6 mol,原料配比n(AGE)∶n(HMM)=2.1∶1,反应温度为90℃,反应时间为90 min的条件下,环氧双封头的收率为89.3%。     

非离子复合型水性环氧固化剂合成及性能研究

以四乙烯五胺(TEPA)作为反应底物,与低相对分子质量的环氧树脂(DER331)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PGGE)混合树脂反应,再用单环氧封端剂苯基缩水甘油醚(PGE)和十二至十四烷基缩水甘油醚(AGE)作为复合封端剂进行封端,合成非离子复合型水性环氧固化剂。探究了最佳合成条件,采用红外光谱(FT-IR)对合成的产物进行结构表征,并考察了与水性环氧乳液固化后的涂膜性能。结果表明:最佳合成条件为物料比n(伯胺基)∶n(环氧基)=2.3∶1、初始反应温度65℃、反应时间3 h、复合封端剂的比例n(AGE)∶n(PGE)=3∶7。合成的水性环氧固化剂与水性环氧乳液固化形成的漆膜耐腐蚀性能优越。     

聚醚改性三硅氧烷的合成工艺研究

以烯丙基聚醚与七甲基三硅氧烷为原料,通过硅氢加成反应合成出聚醚改性三硅氧烷。用IR对其结构进行表征,研究了催化剂用量、反应温度、反应时间、烯丙基聚醚与七甲基三硅氧烷的量之比[n(醚)/n(硅)]对七甲基三硅氧烷转化率的影响以及七甲基三硅氧烷转化率与产物表面张力的关系。结果表明,较佳反应条件是n(醚)/n(硅)为1.2、铂原子相对于七甲基三硅氧烷的质量分数为0.00075%、反应时间1 h、反应温度100～110℃。在此条件下合成出的聚醚改性三硅氧烷的0.1%的水溶液的表面张力为20.3 mN/m,七甲基三硅氧烷的转化率为98.1%。     

聚乙二醇二缩水甘油醚的制备及表征

以聚乙二醇2000(PEG 2000)、环氧氯丙烷(ECH)和氢氧化钠为原料,四正丁基溴化铵(TBAB)为催化剂,制得聚乙二醇二缩水甘油醚。通过试验研究了聚乙二醇二缩水甘油醚制备过程中反应时间、反应温度、原料配比对转化率的影响。采用红外光谱、环氧指数及液相色谱对产物进行了表征。结果表明:当n(聚乙二醇)︰n(环氧氯丙烷)︰n(氢氧化钠)︰n(催化剂)=1︰5︰2.5︰0.18,反应时间为18 h,反应温度为40℃时,产物有较理想的转化率和环氧指数。     

新型醇溶性双组分PUA复膜胶的制备与性能

以烯丙基缩水甘油醚(AGE)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、丙烯酸乙酯(EA)和醋酸乙烯酯(VAc)作为共聚单体,合成了复膜胶的主剂——环氧基聚丙烯酸酯;以TDI(甲苯二异氰酸酯)、PPG2000(聚醚二元醇)为主要原料,二乙烯三胺为封端剂,合成了复膜胶的固化剂——端氨基PU(聚氨酯);将主剂和固化剂按一定比例共混后,制得新型双组分醇溶性复膜胶。研究结果表明:当反应温度为75℃、反应时间为8 h、w(引发剂)=1.8%和m(EA)∶m(VAc)∶m(AGE)∶m(HPA)=41∶14∶35∶10时,主剂的醇溶性相对最好;当反应温度为70℃、反应时间为2 h和R=n(-NCO)/n(-OH)=1.25时,固化剂的性能相对最好;当n(氨基)∶n(环氧基)=20∶3、固化温度为50℃和固化时间为24 h时,复膜胶的性能接近于进口同类产品。     

本期特约专栏主持人——张兴宏

正主持人语:本期邀请杭州龙勤新材料科技有限公司的两位研究工作者发表他们近期的研究工作。《高纯度有机硅环氧双封头的合成及其应用》介绍了一种催化烯丙基缩水甘油醚与四甲基二氢二硅氧烷硅氢加成制备高纯度1,3-双(3-缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷(BGPTD)的方法。高纯度BGPTD是生产高品质嵌段聚硅氧烷聚醚产品的关键。     

端羟烷基甲基苯基硅油的合成

以端氢基甲基苯基硅油和烯丙基缩水甘油醚为原料,在铂催化下通过硅氢加成反应制得端环氧基甲基苯基硅油;再在浓硫酸催化下,经甲醇醇解反应,得到端羟烷基甲基苯基硅油。研究了反应温度、反应时间、催化剂用量等对活性氢转化率的影响。结果表明,硅氢加成反应的最佳条件为:反应温度90℃,时间5 h,催化剂用量为反应物质量的0.015%,烯丙基缩水甘油醚中的CC与端氢基甲基苯基硅油中的Si—H的量之比为1.1∶1,此时,活性氢的转化率达94.87%;醇解反应的最佳反应时间为10 h。红外光谱与核磁共振光谱证实产物为端羟烷基甲基苯基硅油。     

硅氢加成合成环氧改性聚硅氧烷的研究

以含氢环体（HMCS）和烯丙基缩水甘油醚（AGE）为原料在铂催化剂的作用下,通过硅氢加成反应合成了环氧改性聚硅氧烷。利用红外光谱和核磁共振光谱对加成产物结构进行了表征。采用化学滴定法测定了未反应活性氢的质量分数,从而确定了HMCS中活性氢的转化率。讨论了反应温度、反应时间、催化剂用量及原料配比等对活性氢转化率的影响。确定的最佳反应条件为：反应温度为85 ℃、反应时间6 h、铂催化剂用量为5 mg/L、AGE与HMCS摩尔比为1.2/1,此时活性氢的转化率为87.5 %。     

水解法合成烯丙基甘油醚制备工艺研究

以烯丙基缩水甘油醚(AGE)为原料,在碱催化作用下水解合成烯丙基甘油醚(AG)。通过正交试验,考察了投料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间对产物收率的影响。利用单因素试验法确定了最佳工艺条件。结果表明:反应原料配比和反应温度是影响烯丙基甘油醚收率的主要因素,催化剂用量和反应时间的影响较小;最佳工艺条件为:n(H2O):n(AGE)=1.5,反应温度为90℃,催化剂(NaOH)的用量为1.2%(以反应原料总质量为基准,下同),反应时间为2h。该工艺条件下得到的产品收率为89.0%。     

二聚酸-乙二醇二缩水甘油醚预聚物的制备研究

主要研究以二聚酸和乙二醇二缩水甘油醚为主要原料,考察了催化剂用量、反应温度、催化剂种类、原料配比等因素对二聚酸-乙二醇二缩水甘油醚酯化反应的影响,探讨二聚酸-乙二醇二缩水甘油醚预聚物的制备条件。研究结果表明:制备二聚酸-乙二醇二缩水甘油醚预聚物时以为2,4,6三(二甲氨基甲基)苯酚,即DMP-30,转化速率较快;其酯化反应速率的快慢随催化剂用量的增加而加快;温度为120℃时反应最为理想;反应速率随环氧基与羧基的投料摩尔比的增加而加快。改性后的物质可用作环氧树脂的活性增韧剂,作为下一步开展其应用研究的基础。     

月桂基缩水甘油醚合成工艺的研究

以月桂醇和二氯丙醇为原料,在相转移催化剂四丁基硫酸氢铵(TBAHS)存在下合成了月桂基缩水甘油醚,通过测定产品环氧值的方法来计算产品的收率。采用单因素实验和正交试验相结合,考察了原料摩尔比、碱加入量、反应时间和反应温度等对月桂基缩水甘油醚收率的影响,并用1HNMR和IR等对产物结构进行了表征。正交试验极差和方差分析表明,因素影响大小依次为:原料摩尔比碱加入量反应时间反应温度,在优化工艺条件n(二氯丙醇)∶n(月桂醇)=1.2∶1,n(氢氧化钠)∶n(月桂醇)=2.2∶1,50℃下反应4 h,月桂基缩水甘油醚的收率可达81.3%。     

1，4-丁二醇二缩水甘油醚的合成

以1，4-丁二醇和环氧氯丙烷为原料，三氟化硼乙醚络合物为催化剂，合成1，4-丁二醇二缩水甘油醚。系统考察了原料摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间和碱用量对合成1，4-丁二醇二缩水甘油醚产率的影响。1，4-丁二醇二缩水甘油醚的产率达到84．9％。通过傅立叶变换红外光谱对其结构进行了表征。     

氨基/环氧基双官能团改性有机硅油的合成及表征

以烯丙基缩水甘油醚(AGE)和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为改性单体,在氯铂酸-异丙醇催化剂作用下,先后与聚甲基氢硅氧烷(PMHS)进行硅氢加成反应,合成氨基/环氧基双官能团改性有机硅油(PMHS-g-DMAPMA-AGE),研究单体AGE与DMAPMA的加料顺序、AGE与DMAPMA的添加比例对合成反应的影响,并对合成产物进行表征。结果表明:先滴加AGE后滴加DMAPMA的加料方式有利于提高硅氢加成反应的产物收率,其产物收率较先滴加DMAPMA后滴加AGE的产物收率高,且总反应时间短,在反应温度为120℃、总反应时间15 h时,产物收率达86.3%;在实验范围内,DMAPMA与AGE的添加比例对合成反应的影响不大;合成产物的结构上包含了2种单体AGE与DMAPMA的基团,也含有PMHS中的基团,通过硅氢加成反应成功得到目标产物PMHS-g-DMAPMA-AGE;PMHS-g-DMAPMA-AGE在300℃时才发生明显的结构变化,具有较强的热稳定性,作为纤维及织物用柔软剂完全可以满足纺织加工过程中对于高温的要求。     

3-十六烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵的合成及性质研究

以十六醇、环氧氯丙烷(EPIC)与三甲胺盐酸盐合成了阳离子表面活性剂3-十六烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵(HPAC)。中间体十六烷基缩水甘油醚最佳合成条件:n(十六醇)∶n(EPIC)=1∶1.8,反应时间4 h,温度50℃,NaOH的浓度为50%,四丁基溴化铵作催化剂;HPAC最佳合成条件:n(十六烷氧基缩水甘油醚)∶n(三甲胺盐酸盐)=1∶1,温度30℃,反应3 h,HPAC的收率可达96%。研究了其界面、抗菌、抑菌性质。     

2-乙基己基缩水甘油醚的合成研究

以2-乙基己醇和环氧氯丙烷为原料,经两步反应合成得到2-乙基己基缩水甘油醚,同时对合成条件进行了优化。研究结果表明,最优的开环条件为:反应温度为60℃,催化剂用量为0.5%,2-乙基己醇与环氧氯丙烷投料摩尔比为1∶4,反应时间为5 h;最佳的闭环条件:反应温度为50℃,NaOH与环氧氯丙烷的摩尔比为1.2∶1,反应时间6 h。在最佳条件下,2-乙基己基缩水甘油醚的收率为92.7%。通过核磁共振(NMR)和红外光谱(FT-IR)对产物进行了表征。     

十烷基三乙氧基硅烷的合成工艺研究

在铂(Pt)催化剂存在下,利用1-十碳烯(C10)和三乙氧基硅烷(TES)进行硅氢加成合成了十烷基三乙氧基硅烷。采用气相色谱-质谱联用仪对合成产物进行了表征。考察了催化剂的种类及用量、反应温度、反应时间和原料配比对产物收率的影响。结果表明:以Pt-四甲基二乙烯基二硅氧烷为催化剂,用量为n(Pt)∶n(TES)=1.2×10-5∶1,原料配比为n(C10)∶n(TES)=0.95∶1,110℃下反应3 h,十烷基三乙氧基硅烷的产率最高,可达98.71%。     

三乙二醇二缩水甘油醚的合成

以三乙二醇和环氧氯丙烷为原料、三氟化硼乙醚络合物为催化剂合成三乙二醇二缩水甘油醚。研究了催化剂、反应温度、反应时间对反应产率的影响,结果表明:催化剂用量大约在5份时,产物收率最大,继续增加用量对产率影响不大;反应温度在一定范围内升高,产率增加;环氧反应时间为3.5 h,产率最高,达到92.7%。     

乙二醇二缩水甘油醚的合成及表征

以乙二醇和环氧氯丙烷（ECH）为原料,三氟化硼乙醚络合物为催化剂,合成了乙二醇二缩水甘油醚。通过正交试验的实验方法研究了原料配比、催化剂用量、开环反应温度以及闭环反应时间对产物收率和环氧指数的影响,并且用气相色谱、傅里叶红外光谱和核磁氢谱对产物进行了分析和表征。对正交实验的进一步验证和优化表明,乙二醇二缩水甘油醚的最适宜制备条件为：n(ECH)/n(乙二醇)为2.2,催化剂用量为乙二醇质量的0.5%,开环反应温度为50 ℃,闭环反应时间为1 h。最适宜工艺条件下合成产物的各项技术指标均优于工业生产技术指标。     

相转移催化法合成烯丙基缩水甘油醚

以烯丙醇和环氧氯丙烷为原料，采用相转移催化法，合成了烯丙基缩水甘油醚。研究了反应时间、反应温度、投料比及固体碱的用量对反应收率的影响。在n(烯丙醇)∶n(环氧氯丙烷)∶n(固体碱)∶n(催化剂)=1∶1.5∶1.5∶0.005、反应时间1 h、反应温度50～60 ℃时，烯丙醇缩水甘油醚收率可达88%。     

溶剂热合成含噻吩基的3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物

以无水乙醇为溶剂,氨基磺酸催化2-噻吩甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素溶剂热合成含噻吩基的3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物。通过正交实验和单因素实验探究最佳反应条件。结果表明,n(2-噻吩甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5,催化剂用量0.29 g,反应温度90℃,反应时间2.5 h,产率可达76.5%;各因素对产率的影响程度:反应物摩尔比反应时间催化剂用量反应温度。在最佳反应条件下,合成了一系列3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物,均有较好产率。