_甲基_丙烯酰氧基硅烷_聚硅氧烷的研究进展
3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷
3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷是一种有机硅化合物，化学式为C10H22O4Si，它具有独特的结构和多种应用领域。
以下是对该化合物的详细介绍。
3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷的结构中，含有一个甲基丙烯酰氧基官能团，它是由甲基丙烯酰与羟基其他物质发生反应形成的。
同时，硅烷基中还含有三个甲氧基。
这种结构使得该化合物既具有有机化合物的特性，又具有硅化合物的稳定性和耐热性。
3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷是一种常见的有机硅耐热助剂，具有优异的耐热性、氧化稳定性和电气绝缘性能。
它可以抵御高温、氧化剂和环境污染对材料的侵蚀和破坏，因此被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、纺织品、电子等领域。
首先，3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷在橡胶行业中被用作表面活性剂和抗粘剂。
它可以提高橡胶材料的成型性能和防粘性能，同时还能增强橡胶材料与金属、纤维等基材的粘结能力。
此外，它还能够改善橡胶制品的耐油性、耐热性和耐老化性能，延长其使用寿命。
因此，在橡胶制品生产中，该化合物常被用作表面处理剂、粘着剂和增强剂。
其次，3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷在塑料工业中也有广泛的应用。
它可以增强塑料的抗张强度、耐热性、耐化学药品侵蚀性和耐候性。
此外，该化合物还能提高塑料的润滑性、防粘性和抗静电性能，改善塑料制品的加工性能和外观质量。
因此，在塑料制品的生产中，该化合物常被用作改性剂、增韧剂和增塑剂。
此外，3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷在涂料行业中也有重要的应用。
它可以增强涂料的附着力和耐水性，提高涂料的耐候性和耐刮擦性能。
同时，它还能改善涂料的流平性和露面光泽度，增加涂料的光学效果和装饰性。
因此，在涂料制品的生产中，该化合物常被用作附着剂、增抗剂和乳化剂。
最后，3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷还在纺织、电子等领域有应用。
在纺织行业，该化合物常被用作纺织品的防水处理剂和防静电处理剂，可以提高纺织品的耐水性和抗静电性能。
甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷等。
甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷等。
1. 引言1.1 概述在当前的材料科学领域中，表面改性剂和功能性材料的研究与应用日益受到关注。
甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷（简称MAPTMS）作为一种重要的有机硅化合物，在表面改性和材料功能化方面具有广泛的应用潜力。
它具有特殊的化学结构、优良的物理性质，以及多种应用领域。
1.2 目的本文旨在对MAPTMS进行详细介绍，包括其化学结构、物理性质以及主要的应用领域。
同时，着重讨论MAPTMS在材料科学中作为表面改性剂、嵌段共聚物和生物医学材料中的应用，并探讨其在这些领域中所发挥的作用和潜在应用价值。
1.3 背景有机硅化合物作为一类特殊的化合物，在近几十年中得到了广泛研究和应用。
其中，MAPTMS作为一种典型代表，常被用于表面改性剂、嵌段共聚物和生物医学材料等领域。
由于其独特的化学结构，MAPTMS具有优异的耐热性、耐腐蚀性以及优良的附着性能。
此外，它还具有调控材料表面特性和提高材料功能性的潜力。
因此，深入了解MAPTMS的合成方法、反应机制以及在不同应用领域中的应用情况，对于推动材料科学领域的发展具有重要意义。
在接下来的部分中，我们将重点介绍MAPTMS的化学结构、物理性质和主要应用领域，并讨论其在这些领域中所起到的作用和未来发展趋势。
2. 甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷介绍2.1 化学结构：甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，化学式为(CH3)3SiO(Si(CH3)2O)nSi(CH2)3C(O)CH=CH2，其中n表示硅氧烷链的重复次数。
该化合物包含了一个丙烯酰氧丙烷官能团和若干个三甲基硅氧烷单元。
其分子结构中的这些硅氧烷单元赋予了该化合物良好的耐候性以及耐高温性质。
2.2 物理性质：甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷具有具有低粘度、无色、无味的液体，可溶于常见有机溶剂如乙醇和二甲苯。
其分子结构中含有双键，表明该化合物可以通过聚合反应形成高聚物，并能与其他材料发生交联反应。
甲基烷氧基硅烷及其衍生物合成研究进展
甲基烷氧基硅烷及其衍生物合成研究进展曾小波;陈科峰;罗孟飞【摘要】介绍了甲基烷氧基硅烷及其衍生物的概况,叙述了对甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷合成方法研究进展,分析了各种方法的特点;对几种重要的甲基烷氧基硅烷衍生物的合成方法进行了介绍和总结.在此基础上,认为目前研究的重心已转移向甲基烷氧基硅烷衍生物的开发和性能研究中,硅烷衍生物的合成原理比较复杂、副反应较多、影响因素纷繁,仍有很多问题需探讨.【期刊名称】《化工生产与技术》【年(卷),期】2011(018)001【总页数】4页(P47-49,54)【关键词】甲基烷氧基硅烷;衍生物;长链【作者】曾小波;陈科峰;罗孟飞【作者单位】浙江师范大学物理化学研究所,浙江,金华,321004;浙江师范大学物理化学研究所,浙江,金华,321004;浙江衢化氟化学有限公司,浙江,衢州,324004;浙江师范大学物理化学研究所,浙江,金华,321004【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1+1自从Rochow发明了直接法合成有机氯硅烷，带动了有机硅单体品种的飞跃发展[1]。
有机硅化合物兼备有机材料和无机材料的双重特性，是一类品种众多、具有优异的性能和应用广阔的新型化工产品。
在60多年的发展过程中，形成了硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂等多种类型的成千上万个品种，广泛的应用于国民经济的各个领域，发挥出重要的应用价值。
有机硅烷及其衍生物中重要一类单体就是甲基烷氧基硅烷及其衍生物，通式为CH3Si(OR)3，其中R为含1～8个碳的饱和碳氢基团或者不饱和碳氢基团，如甲基、乙基、丙基、乙烯基和苯基等。
当OR基被1种或1种以上的其他基团取代后所得的衍生物，则称之为相应的取代基硅烷，取代基团可以为卤素、烷氧基和酰氧基等。
甲基氯硅烷是合成甲基烷氧基硅烷的主要原料，通过与相应的醇的亲核取代反应得到附加值高的有机氧硅烷，再通过一系列的反应得到有机氧硅烷的衍生物，不但增加了有机氧硅烷的新品种，同时也产生了良好的经济效益和环保效益[2]。
有机硅树脂的紫外光固化及其固化膜性能研究
有机硅树脂的紫外光固化及其固化膜性能研究马子淇;刘伟区;高南;孙越【摘要】利用水解缩合的方法,将聚甲基三乙氧基硅烷(PTS)、二甲基二乙氧基硅烷(DDS)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)在盐酸(HCl)的催化作用下进行反应,制备出一种可UV固化有机硅树脂预聚物,通过FT-IR、29Si-NMR对预聚物的光固化过程和缩合程度进行了表征;同时研究了固化膜的热性能、表面能、耐水性、耐乙醇性、硬度、附着力等.研究结果表明:紫外光固化30 s后,有机硅预聚物的双键转化率达到了95.89％,UV固化有机硅涂膜失质量5％和15％对应的温度T5％和T15％分别为194.9℃和261.8℃;固化膜的表面能为16.36 mJ/m2.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2013(043)010【总页数】6页(P26-31)【关键词】有机硅;UV固化;涂料;光引发剂【作者】马子淇;刘伟区;高南;孙越【作者单位】中国科学院广州化学研究所,广州510650;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州化学研究所,广州510650;中国科学院广州化学研究所,广州510650;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州化学研究所,广州510650;辽宁师范大学,辽宁大连116029【正文语种】中文【中图分类】TQ637.83光固化体系按照光敏基团不同主要分为硫醇－烯烃类、丙烯酸酯类、环氧基类、苯乙烯基类和乙烯基醚类5 种，其中丙烯酸酯类和环氧基类为近期的研究热点。
孙芳等［1］将有机硅与聚氨酯丙烯酸酯结合制得了有机硅聚氨酯丙烯酸酯光敏预聚物。
Oestreich S［2］将有机硅的端氢基直接与丙烯酸酯进行硅氢加成反应制得丙烯酸酯基化聚硅氧烷。
目前报道的UV固化有机硅涂料多为有机硅和带有光敏基团涂料的复合或在有机硅链端接上光敏基团，这些UV 固化有机硅材料存在光敏基团官能度较小，光固化程度低和相容性差的缺点。
聚硅氧烷乳液的研究进展_刘波
［3 － 9 ］
1
环硅氧烷开环乳液聚合制备聚硅氧烷 乳液
环硅氧烷开环乳液聚合制备聚硅氧烷乳液根 据开环聚合机理不同，一般分阴离子开环聚合乳
液与阳离子开环聚合乳液 2 种。 1. 1 阴离子开环聚合乳液 所谓阴离子开环聚合乳液即环硅氧烷在阴离 子催化剂存在下进行开环乳液聚合合成的乳液 。 常用的阴离子催化剂有： 碱金属氢氧化物、季铵 碱、碱金属醇盐、硅醇盐、季镑盐等。在常规开 环聚合乳液中，张兴华等人较系统的地研究了八 甲基环四 硅 氧 烷 （ D4 ） 阴 离 子 开 环 乳 液 聚 合， 认为开环聚合主要发生在乳胶粒子表面 ，同时开 环聚合生成的聚合物本身作为助乳化剂 ，有利于 未反应的单体分散在水相中，提高聚合速率； 在 整个反应过程中，在较低转化率时聚合物的摩尔 质量较低且分布窄，在较高转化率时聚合物的摩
技术 进 展
，2013 ，27 （ 4 ） ： 313 ～ 317 SILICONE MATEＲIAL
聚硅氧烷乳液的研究进展
刘 波，许秀伟，高 风，黄世强
*
（ 湖北大学功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室，武汉 430062 ）
［47 － 48 ］
制备了窄分布、 平均粒径小于 100 nm 的稳定的 D4 细 乳 液 ， 实 现 了 D4 阴 离 子 开 环 细 乳 液
［37 ］ 聚合 。 1. 2 阳离子开环聚合乳液
阳离子开环乳液即环硅氧烷在阳离子催化剂 的作用下进行开环乳液聚合合成的乳液 。乳化剂 十二烷基苯磺酸 （ DBSA ） 在阳离子开环乳液聚 合中可作为阳离子催化剂。 吴自强等人将 D4 分 别和乙烯基三甲氧基硅烷 （ A － 171 ） 、 乙烯基三 乙氧基硅烷 （ A － 151 ） 、 γ － 甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷 （ KH 570 ） 在 DBSA 催化下乳 液共聚， 发现 D4 与 A － 171 共聚的乳液稳定性 最好 。邓惠萍等人在催化剂 DBSA 用量为 D4 5% 、 A － 171 用量为 D4 质量的 3% ， 混 质量的
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷是一种重要的有机硅化合物，常用作交联剂、涂料、黏合剂和表面处理剂等。
下面将从结构、制备方法、应用领域和安全注意事项等方面进行介绍。
1. 结构：3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的分子式为C9H20O3Si，结构如下：CH3|CH3-Si-O-CH3|CH2=CH-CO-CH2-CH2-CH3其中，硅原子通过一个氧原子与三个甲氧基配位，同时通过一个甲基丙烯酰氧基和一个丙基与有机分子相连。
2. 制备方法：3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的制备方法较多，其中一种常用的方法为以下步骤：首先，将甲基丙烯酸甲酯和丙烷二醇反应，得到甲基丙烯酸甲酯丙二醇酯；然后，将甲基丙烯酸甲酯丙二醇酯与三甲氧基氯硅烷反应，产生3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
3. 应用领域：3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷由于具有独特的化学结构，广泛应用于不同领域。
(1) 作为交联剂：能够与无机固化剂反应，形成有机硅材料的交联结构，提高材料的物理性能，如耐热性、耐化学性和耐光性等。
常见的应用包括硅橡胶、硅弹性体和硅胶等。
(2) 作为涂料：能够与含羟基的树脂发生缩合反应，形成硅醚键，提高涂料的耐久性、耐腐蚀性和耐磨性等。
常见的应用包括水性涂料、油漆和导热涂料等。
(3) 作为黏合剂：能够在有机和无机表面间形成化学键，提高黏结强度和耐候性。
常见的应用包括黏合塑料、金属和玻璃等。
(4) 作为表面处理剂：能够在有机和无机表面形成致密的硅氧键结构，提高表面的耐磨性、耐候性和抗粘附性。
常见的应用包括防水剂、抗划伤涂层和超疏水材料等。
4. 安全注意事项：3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷是一种有机化合物，需注意以下安全事项：(1) 避免接触皮肤和眼睛：可引起刺激和过敏反应，使用时应佩戴防护手套和护目镜等个人防护装备。
(2) 避免吸入和摄入：可对呼吸系统和消化系统造成损害，应保持良好的通风条件，并避免误食。
硅烷低聚物的合成及应用研究进展
硅烷低聚物的合成及应用研究进展周煜华; 杨静; 刘广生; 丁冰【期刊名称】《《江西化工》》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】2页(P34-35)【关键词】硅烷; 水解; 缩合; 应用【作者】周煜华; 杨静; 刘广生; 丁冰【作者单位】江西晨光新材料股份有限公司江西九江 332500【正文语种】中文前言硅烷偶联剂分子中同时含有硅官能团和碳官能团，是无机、复合材料优良的化学改性剂和处理剂，广泛应用于涂料、建筑、汽车、电子、航空等领域。
硅烷水解低聚物是一种或两种以上硅烷偶联剂通过一定的水解缩合工艺得到的具有较高粘度、较高官能度，硅烷链节2～10的低聚物，具有高交联、高粘接、高沸点、低挥发、低VOC、低用量等特点[1]，替代小分子硅烷偶联剂在涂料、密封胶、胶黏剂、金属粉体等领域需求逐渐增大，可显著提高复合材料的耐温、耐候、耐溶剂、粘接等性能，是硅烷偶联剂应用开发的重点方向之一。
1 硅烷低聚物合成影响因素1.1 水解酸碱度硅烷偶联剂根据水溶液的pH值分为酸性、碱性和中性，其中仅酰氧基硅烷等少数硅烷呈酸性，氨基硅烷呈碱性，含硫硅烷、乙烯基硅烷、环氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等多呈中性。
酸性和碱性硅烷偶联剂的水解，在自身酸碱性的催化剂即可进行，中性硅烷自身水解形成硅醇速度较慢，需要催化剂催化反应，多选酸、碱、有机锡为催化剂[2]，其中酸催化剂包括盐酸、硝酸等无机酸、阳离子交换树脂、固体酸催化剂等，碱催化剂多用醇钠、片碱、三乙胺、阴离子交换树脂、固体碱催化剂等，有机锡催化剂多选用二月桂酸二丁基锡、四氯化锡、氯化亚锡等。
研究发现，酸催化剂不可选用醋酸、浓硫酸，催化剂会与溶剂醇生成酯、烷基磺酸，使催化剂失效，同时，四烷氧基硅烷及位阻较小的三烷氧基硅烷比如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷硅烷、甲基三甲氧基硅烷等的水解催化也极少使用用醇钠、片碱等强碱催化，因为这些物质烷氧基硅烷在碱催化下水解极快，产生的硅羟基在碱的催化下会缩聚凝胶。
甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷改性SiO2 的制备
第34卷第3期2007年北京化工大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GYVol.34,No.32007甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷改性SiO 2的制备姜立忠 战佳宇 武德珍3 金日光(北京化工大学新型高分子材料制备与加工北京市重点实验室,北京 100029)摘 要:采用原位一步法制备了表面甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS )改性的单分散纳米二氧化硅(SiO 2)粒子。
该过程将纳米SiO 2的缩合形成过程与功能化改性同步进行,并用红外光谱(FTIR )、X 射线光电子能谱(XPS )、透射电子显微镜(TEM )、热失重分析(TG A )等测试方法研究了粒子的表面化学结构、形态和分散性以及粒子中MPS 的含量。
结果表明,原位一步法制备的MPS 改性纳米SiO 2粒子粒径约75nm ,基本上呈单分散状态,且含有大量的MPS 功能性基团,其表面密度为3145μmol/m 2。
关键词:原位一步法;甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS );单分散;纳米二氧化硅中图分类号:TQ12712收稿日期:2006210211基金项目:国家自然科学基金(50573007);高等学校博士学科点专项基金(200600100006)第一作者:男,1978年生,博士生3通讯联系人E 2mail :wdz @引 言自从1968年St ber 在醇介质中以氨为催化剂水解正硅酸四乙酯(TEOS )成功合成出单分散的二氧化硅粒子(SiO 2)以来[1],单分散纳米SiO 2粒子以其优异的耐高温、高强度和耐磨等性能,在塑料、橡胶、纤维、涂料和催化剂载体等领域被广泛应用[224]。
然而,由于单分散纳米SiO 2粒子的粒径小、比表面积大、表面活性高及稳定性差,颗粒之间极易相互团聚,由纳米效应引起的一系列优异特性被减弱或失去;同时二氧化硅表面亲水疏油,在有机介质中难于均匀分散,与有机基体之间结合力差,易造成界面缺陷,使复合材料性能降低。
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第23卷第1期高分子材料科学与工程V o l.23,N o .1 2007年1月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N GJan .2007(甲基)丙烯酰氧基硅烷 聚硅氧烷的研究进展Ξ黄月文,刘伟区(中国科学院广州化学有限公司,广东广州510650)摘要:(甲基)丙烯酰氧基硅烷或聚硅氧烷作为精细与专用化学品,具有很高的实用价值和研究意义,广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂、印刷和其它光敏领域,在电子信息、医药和纳米科技中具有广阔的应用前景。
文中总结了(甲基)丙烯酰氧基硅烷或聚硅氧烷的种类、合成方法、聚合物性能及应用。
关键词:(甲基)丙烯酰氧基;硅烷;聚硅氧烷;大单体中图分类号:TQ 324.2+1 文献标识码:A 文章编号:100027555(2007)012016205 (甲基)丙烯酸酯类单体具有活泼的双键,能够在自由基引发剂和紫外光、电子束下固化形成一类具有良好的成膜性、粘接性和耐候性的聚(甲基)丙烯酸酯高分子材料,而有机硅聚合物的Si -C 、Si -O 键能高,拥有优异的耐老化性、耐高温、耐辐射和化学稳定性等特点,此外还具有无毒和良好的憎水防污、电气绝缘及生理惰性。
目前,将有机硅与丙烯酸酯相结合的研究非常活跃,特别是(甲基)丙烯酰氧基硅烷或聚硅氧烷在国外已开发应用于纳米科技[1]、电子信息材料的光刻胶[2]等高新技术行业和高档涂料领域中。
近几年来我国也开展了含硅丙烯酸酯的光固化研究,但其单体和聚合物的产品单一,技术相对落后。
1 (甲基)丙烯酰氧基硅烷 硅氧烷小单体根据分子中有机硅的结构,(甲基)丙烯酰氧基硅氧烷可分为侧链型和端(甲基)丙烯酰氧基型及环状(甲基)丙烯酰氧基硅氧烷,酰氧基与硅原子之间直接相连或通过烷基相连;根据有机硅氧烷重复单元的大小可分为(甲基)丙烯酰氧基硅烷或硅氧烷小单体和(甲基)丙烯酰氧基聚硅氧烷大单体,其中有机硅分子链上的功能基(甲基)丙烯酰氧基的数目可为一个、两个和两个以上。
(甲基)丙烯酰氧基硅烷或聚硅氧烷单体的合成方法主要有加成和缩合法两种。
聚合物的性能与单体中硅氧烷链节的结构和分子量的大小及(甲基)丙烯酰氧基的位置和数目密切相关。
F ig .1 Preparation of (meth )acryloxy silanes by conden sation method1.1 (甲基)丙烯酰氧基硅烷偶联剂最常见的含硅(甲基)丙烯酸酯小单体是硅烷偶联剂,一端含(甲基)丙烯酰氧基,另一端含有其它活性功能基的有机硅基团,中间为一个碳以上的烷基。
根据有机硅中活性功能基的数目可分为单官能基、双官能基和三官能基,其中Ξ收稿日期:2005211208;修订日期:2006203203 联系人:黄月文,主要从事有机硅氟材料和功能高分子的研究,E 2m ail :huangyw @gic .ac .cn最常用的是相隔三个碳原子的Χ2三官能团。
合成Χ2官能团硅烷多采用含氢硅烷与甲基丙烯酸酯的硅氢加成反应,也有采用缩合法将氯烃基硅烷与甲基丙烯酸衍生物的缩合反应而制得[3](F ig .1)。
硅原子与(甲基)丙烯酰氧基相隔一个碳的Α2官能团硅烷的稳定性不如Χ2官能团硅烷,但是其合成方法简单,原料来源容易,并且耐热性较好[4]。
文献[5]报道了硅原子与(甲基)丙烯酰氧基相隔三个碳以上的含苯基的硅烷偶联剂(F ig .1中式2)。
二官能基和单官能基(甲基)丙烯酰氧基硅烷偶联剂具有两个或单个可水解基团,可使树脂稳定性提高[4]。
1.2 非偶联型单(甲基)丙烯酰氧基硅烷及其聚合物不含偶联基团的(甲基)丙烯酰氧基硅烷单体结构决定了其聚合物的性能。
此领域研究较多的是其共聚物的表面性能。
有人利用具有一个硅原子的甲基丙烯酸甲硅烷酯TM S M 侧链含硅酯基的水解性能与(甲基)丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯[6]等共聚制备了可应用于船体或水下结构的防污油漆,A rai [4]等采用氯烷基含氯硅烷与(甲基)丙烯酸盐缩合成可用于陶器制造、密封和电气、电子元件涂装的具有一个硅原子的单体(F ig .2中Schem e 1)。
F ig .2 (M eth )acryloxy silanes without coupli ng group Robert [7]等采用酸催化平衡法合成了具有两个硅原子的(甲基)丙烯酰氧基二硅氧烷(F ig .2中Schem e 1),可低温短时间固化,并应用于涂料工业弹性体的制造。
K i m [8]等利用偶氮类含氟大分子引发剂与T T SSPM 共聚合成了氟硅嵌段共聚物,共聚物具有很低的表面能(9.7×10-3N m ～13.0×10-3N m ),水接触角高达113°～118°。
(甲基)丙烯酰氧基硅烷单体的另一个重要应用是在电子信息领域和医药方面。
K i m [9]等合成了含叔碳酯的TM SPM A (22tri m ethylsily 222p rop yl m ethacrylate )单体及其聚合物(F ig .2中Schem e 2),均聚物的玻璃化温度为110℃～117℃。
TM SPM A 远紫外透明,可应用于干蚀型化学增幅远紫外光刻胶。
Ito[10]合成了22三甲基硅氧基乙基甲基丙烯酸酯(P ro 2H E M A ),并用其与苯乙烯进行阴离子聚合合成了含硅嵌段共聚物膜,膜具有微相分离,不透明且呈微孔状,可应用于医药领域。
此外,国外也有人对(甲基)丙烯酰氧基硅烷如TM S M 、TM S MM 、T T SSPM 的共聚物的力学性能和阻燃性能作了详细的研究[11]。
1.3 多(甲基)丙烯酰氧基硅烷或硅氧烷Chu [12]等用(甲基)丙烯酸与氯烷基二甲基氯硅烷缩合反应制备了具有两个(甲基)丙烯酰氧基的硅烷封端剂(F ig .2中Schem e 1),与含活泼氢的聚硅氧烷一起制备了密封胶、保形涂料和陶器制造材料及光固化材料。
B arnes [13]合成了两个硅原子的双端甲基丙烯酰氧基丙基二硅氧烷。
D avidson [14]等研究了多(甲基)丙烯酰氧基硅烷单体的光固化和电子束固化性能,硅原子的存在促进了聚合物链的构象转变,硅的离子化特性使二元和三元多(甲基)丙烯酰氧基硅烷单体的活性大大提高。
1.4 含氟(甲基)丙烯酸酯基硅烷C -F 键具有很高的键能,含氟化合物具有高表面活性、高耐候性和高耐热性。
R eddy [15]等合成了一系列含硅氟的(甲基)丙烯酸酯单体(F ig .3),在自由基引发剂A I BN 的引发下,聚71 第1期黄月文等:(甲基)丙烯酰氧基硅烷 聚硅氧烷的研究进展合物能耐375℃的高温(此时质量损失为10%),玻璃化温度为67℃到100℃,并且聚合物膜表面的水接触角高达106°。
F ig .3 (M eth )acryloxy silanes con ta i n i ng f luor i ne2 (甲基)丙烯酰氧基聚硅氧烷大单体2.1 线性端(甲基)丙烯酰氧基聚硅氧烷合成此类单体最常使用的方法就是含氯二甲基氢硅烷与甲基丙烯酸烯丙酯或炔丙酯进行催化硅氢加成后再扩链而成,可用于自由基引发、光固化和厌氧胶中。
但此法中使用的炔丙醇毒性大,副反应多、产物易产生Β2消除以及产生的盐酸盐不易从黏度大的产物中过滤消除。
Kaw akam i 等[16]利用硅氢加成反应和含硅锂试剂分别合成了单端甲基丙烯酰氧基PDM S 2MM A 和双端甲基丙烯酰氧基的聚硅氧烷的大单体(F ig .4中Schem e 1、2)。
分子量较大的PDM S 2MM A (M{n ～10,000)或PDM S M A (M {n～13,500)单体可作为超临界二氧化碳介质中自由基引发分散聚合的稳定剂[17]。
分子量较小的PDM S 2MM A 与丙烯酸酯类单体的共聚物呈现出性质差别较大的两个面,可制作具有血液适合性的压敏胶粘剂[18]。
卓仁禧[19]等合成了用于紫外光固化的只有两个硅单元链节的1,32双(甲基丙烯酰氧基)21,1,3,32四甲基二硅氧烷功能性封端单体,使用该单体作为封链剂与环四硅氧烷酸催化平衡开环反应制得分子量较低的含硅单体。
E rb il [20]等利用分子量为1460的双端丙烯酰氧基聚硅氧烷单体代替B IS 引进温度和pH 值敏感水凝胶中。
F ig .4 Ter m i nal methacryloxy polysiloxanes macro mono mers2.2 多(甲基)丙烯酰氧基聚硅氧烷在多(甲基)丙烯酰氧基聚硅氧烷中研究最多的是它们的光固化性能,国内研究的多是具有不明确分子结构的单体。
因其含有较多的丙烯酸酯基光活性基团,紫外光固化反应快速,凝胶速率和凝胶率高[21]。
通过引入异氰酸酯合成丙烯酸酯化氨酯基有机硅聚合物[22]或通过硅氢加成反应[23]合成具有明确分子结构的多(甲基)丙烯酰氧基聚硅氧烷,可获得综合性能良好的光敏性有机材料,或者用于接触眼镜的制造,提高镜片的冲击强度和降低脆性。
Do βh ler [24]等明确指出具有不同分子量的(甲基)丙烯酰氧基的聚硅氧烷具有不同的粘附或离型性能,并用其制备了具有良好化学和物理稳定性及高弹性的辐射固化离型涂料。
81高分子材料科学与工程2007年 3 (甲基)丙烯酰氧基环状聚硅氧烷环状聚硅氧烷可分为单环、稠环、螺环和球环等四种结构。
最早研究的(甲基)丙烯酰氧基环状聚硅氧烷为(甲基)丙烯酸酯化单环状聚硅氧烷。
Robert 于1957年成功合成了单丙烯酰氧甲基环四硅氧烷(F ig .5Schem e 2),用于浸渍漆、浸渍无溶剂树脂和弹性体制造[7]。
卓仁禧等[19]采用缩合法将中间体1,32双氯丙基21,32二甲基21,32二甲氧基二硅氧烷与甲基丙烯酸钾盐通过相转移催化反应合成了紫外光敏感的单体1,3,5,72四(Χ2甲基丙烯酰氧丙基)四甲基环四硅氧烷(F ig .5(1))。
B erg [25,26]用(甲基)丙烯酰氧基硅烷小单体的水解预聚物环状含硅多(甲基)丙烯酸酯(F ig .5(3))与(甲基)丙烯酸酯单体制备了牙科耐磨填充材料。
对(甲基)丙烯酸酯化稠环、螺环聚硅氧烷的研究还未见文献报道。
F ig .5 (M eth )acrylate ester if ied cyclopolysiloxanes (甲基)丙烯酸酯化球环状聚硅氧烷中最引人注目的是(甲基)丙烯酸酯化笼型低聚倍半硅氧烷PO SS (F ig .5(4)),它是由Si 、O 组成内部无机骨架,外部连接有机基团的纳米级三维体系笼型分子内杂化结构,具有纳米尺寸效应和良好的溶解性能,可与多种聚合物配合使用,形成无机2有机杂化的纳米增强聚合物材料,能显著提高聚合物的热稳定性、氧气渗透性和力学强度,且具有单分散性、优良的精细结构、低密度、高温稳定、能在界面上聚集,是新一代高性能聚合物材料,在纳米科技和光电子材料等领域得到广泛应用[27]。