3- isocyanatopropyltriethoxysilan(IPTS) kan bruges til at imprægnere glasfibre og uorganisk silicium indeholdende fyldstoffer, som kan forbedre egenskaberne ved forskellige sammensatte materialer. IPTS er et fremragende glasfiberbehandlingsmiddel, der forbedrer den mekaniske styrke, elektriske egenskaber og anti-aging egenskaber ved sammensatte materialer. Det er vidt brugt i polyethylen -tværbinding: glasfiberoverfladebehandling af glasfiberforstærket plast, såsom umættet harpiks, polyethylen og polypropylenharpiks og syntese af specielle belægninger; Klæbemiddel, overfladefugtighedsikker behandling af elektroniske komponenter, overfladebehandling af uorganiske siliciumfyldere.
|
Kemisk formel |
C10H21NO4SI |
|
Nøjagtig masse |
247 |
|
Molekylvægt |
247 |
|
m/z |
247 (100.0%), 248 (10.8%), 248 (5.1%), 249 (3.3%) |
|
Elementær analyse |
C, 48,56; H, 8.56; N, 5,66; O, 25,87; SI, 11.35 |
|
|
|
(1) Syntese af 3 - (triethoxysilyl) propyl] carbamat:
Tilsæt 224g (1,01 mol) 3- aminopropyltriethoxysilan og 132 g (1,12 mol) diethylcarbonat til en 500 ml tre halsede flaske udstyret med elektrisk omrøring, termometer og droppende tragt. Reaktionstemperaturen er - 25 grad. Den droppende tragt er fyldt med 3,5 g selvforberedt natriumethoxidethanolopløsning (25%) og tilsat dråbevis i 30 minutter. Reaktionsblandingen blev omrørt i 2 timer, opvarmet til stuetemperatur, og 1,3 ml glacial eddikesyre blev tilsat for at slukke reaktionen. Reaktionen blev omrørt i 10 minutter, og pH -værdien blev justeret til neutral. Cirka 269 g af produktet ([{18}} (triethoxysilyl) propyl] carbamat) blev fordampet under vandfri forhold med et udbytte på 91,7%.
(2) Syntese af propyltriethoxysilan -isocyanat:
Sæt 4 0 ml vakuumpumpeolie i en 250 ml rundbundskolbe, hæv temperaturen til 320-340 grad, langsomt falder 261g (0,89 mol) af produktet [3 - (triethoxysily) propyl] carbamat opnået i det første trin ind i det varme olie til undergo thermal revne, flash i høje ledning til 196 opnået i det første trin i det første trin ind i det varme olie til undergo thermal revne, flash i høje ledning til 196 Råprodukt, og forfine igen for at opnå 163,5 g (udbytte: 74,3%) af målproduktet isocyanatpropyltriethoxysilan med en renhed på 98%.
Grundlæggende egenskaber og syntesemetoder
Grundlæggende egenskaber
Fysiske og kemiske egenskaber:
3- isocyanatopropyltriethoxysilaner en farveløs eller lysegul væske med en densitet på cirka 0. 98 g/cm ³, et kogepunkt på 263 grader (760 mmHg) og et flammepunkt på 112,9 grad. Dens lave viskositet og lave overfladespændingsegenskaber gør det nemt at infiltrere overfladen af fyldstoffer til fremstilling af sammensatte materialer, hvilket forbedrer grænsefladebindingsydelsen.
Reaktivitet:
Isocyanatgruppen (- NCO) i molekylet kan reagere med aktive grupper, såsom hydroxyl- og aminogrupper for at danne stabile kovalente bindinger; Ethoxyl (- OCH ₂ CH3) giver den hydrolytisk stabilitet og kan langsomt frigive ethoxyl i fugtige miljøer, danne siliciumhydroxylgrupper (SI OH) og binding til uorganiske overflader.
Syntese -metode
Forberedelsen af IPT'er er hovedsageligt opdelt i phosgenmetode og ikke -phosgenmetode:
Phosgenation:
IPTS genereres gennem nukleofil tilsætning -reaktion ved anvendelse af gammaaminopropyltriethoxysilan og phosgen som råmaterialer. Denne metode er gradvist udfaset på grund af brugen af meget giftigt phosgen og lavt udbytte (<60%).
Ikke -phosgen -metode:
Ved anvendelse af 3- aminopropyltriethoxysilan som råmateriale blev det fremstillet gennem en totrinsreaktion:
Trin 1: Reager med diethylcarbonat ved lav temperatur (-25 grad) for at fremstille mellemproduktet [{2}} (triethoxysilyl) propyl] aminoformatethylester med et udbytte på 91,7%.
Trin 2: Pyrolyse af mellemproduktet i mineralolie ved 320-340 grad, efterfulgt af højvakuum flashfordampning og destillation for at opnå IPT'er med en renhed på 98% og et udbytte på 74,3%.
Der er også litteraturrapporter, at ved at reagere chloropropyltriethoxysilan med kaliumcyanat og kombinere det med en høj vakuumdestillationsindretning kan udbyttet øges til 93%. Den ikke -phosgen -metode har fordelen ved at være miljøvenlig, da den undgår brugen af meget giftige stoffer.
3- isocyanatopropyltriethoxysilan(IPTS), som en multifunktionel organisk siliciumforbindelse, er blevet vidt brugt i materialevidenskab, kemisk syntese, biomedicinske og andre felter på grund af dens unikke molekylstruktur og kemiske egenskaber. Dens molekylære formel er C10H21NO4SI med en molekylvægt på 247,36 og et CAS -antal 24801-88-5. IPTS-molekyler indeholder isocyanatgrupper (- NCO) og ethoxy-grupper (- OCH2CH3), som giver dem høj reaktivitet og hydrolytisk stabilitet. De kan hurtigt hydrolysere under alkaliske forhold og danne stærke bindingsevner.
Materials videnskabsfelt
1. sammensatte materialer
Mekanisme til virkning: Som et koblingsmiddel reagerer isocyanatgrupperne af IPT'er med hydroxylgrupperne på overfladen af glasfibre, og ethoxy -grupperne hydrolyserer og kondenseres med harpiksmatrixen for at danne en "bro" -struktur, hvilket forbedrer grænsefladebindingsstyrken.
Ansøgningseksempel:
Fremstilling af glasfiber: Brugt til glasfibermaterialer såsom polyacidharpiks, epoxyharpiks, phenolharpiks osv. Til forbedring af den tørre og våde bøjningsstyrke, trykstyrke og forskydningsstyrke af mekaniske dele, byggematerialer og trykbeholdere.
Mineralfyldte kompositmaterialer: Forbedre befugtbarhed og spredbarhed af fyldstoffer (såsom glasmikrosfærer og hvidt kulstof sort) i polyester og nylon, forbedrer den elektriske ydelse og vandmodstand af sammensatte materialer.
2. klæbemidler og belægninger
Mekanisme til virkning: Isocyanatgrupperne af IPT'er reagerer med hydroxyl- og carboxylgrupper i harpiksen for at danne et tværbundet netværk, hvilket forbedrer adhæsion og vejrbestandighed.
Ansøgningseksempel:
Vandbåren polyurethanbelægning: Tilsætning 5-7% IPT'er kan forbedre vedhæftningen af belægningen til glas og metal, hvilket giver den vandtæt og antistatiske egenskaber.
Epoxyharpiks klæbemiddel: Brugt som en vandafvisende og høj temperaturresistent klæbemiddel til kunstige plader, forbedring af klæbemiddelmiddelens mekaniske egenskaber og kemisk korrosionsbestandighed.
3. støbning og slibningshjul
Handlingsmekanisme: IPTS forbedrer vedhæftningen af harpikssand, forbedrer styrken og fugtighedsmodstanden for støbesand.
Ansøgningseksempel:
Harpiks sandstøbning: Som en selvhærdende harpiks sandkerneforstærkende middel forbedrer det overfladekvaliteten og dimensionel nøjagtighed af støbegods.
Fremstilling af slibning af hjul: Forbedre vedhæftning og vandbestandighed af phenoliske klæbemidler til at udvide slibningens levetid.
4. gummibehandling
Mekanisme til virkning: Som et fortykningsmiddel reagerer isocyanatgrupperne af IPT'er med gummimolekylkæder for at forbedre klæbestyrken mellem gummi og metal.
Eksempel: Brugt til behandling af lysfarvede produkter af halogeneret gummi såsom chloropren gummi og chloreret butylgummi for at forbedre fysiske og mekaniske egenskaber.
Kemisk syntesefelt
1. katalysatorer og mellemprodukter
Mekanisme til virkning: Isocyanatgruppen af IPT'er kan deltage derudover, kondensation og andre reaktioner og bruges til syntese af nye katalysatorer eller farmaceutiske mellemprodukter.
Eksempel på applikation: Som en nøgleprodukt til syntese af isocyanatforbindelser har IPTS potentielle anvendelser i syntesen af pesticid og farmaceutiske mellemprodukter.
2. overflademodifikatorer
Mekanisme til virkning: Ethoxy -gruppen af IPT'er hydrolyserer til dannelse af silanolgrupper, som kan binde med uorganiske overflader, såsom silica og metaloxider for at opnå overfladefunktionalisering.
Anvendelseseksempel: Bruges til overflademodifikation af nanopartikler for at forbedre deres spredbarhed og stabilitet i opløsningsmidler.
Biomedicinsk felt
1. lægemiddelfrigørelsessystem
Handlingsmekanisme: IPTS, som et koblingsmiddel, kan forbedre foreneligheden mellem lægemidler og transportører og forsinkelse af lægemiddelfrigørelsesfrekvensen.
Ansøgningseksempel:
Udvidede frigørelsestabletter: I formuleringer af vedvarende frigivelse af hjerte-kar-lægemidler (såsom nitroglycerin) og smertestillende midler (såsom morfin) hjælper IPT'er med at opretholde stabile blodlægemiddelkoncentrationer og reducere doseringsfrekvensen.
Målrettet leveringssystem: Modificer overfladen af liposomer eller nanopartikler for at øge koncentrationen af medikamenter på målstedet og reducere bivirkninger.
2. biosensorer
Virkningsmekanisme: isocyanatgrupper af3- isocyanatopropyltriethoxysilankan reagere med hydroxyl- eller aminogrupper på overfladen af biosenseringsmaterialer (såsom enzymer, antistoffer, DNA) for at forbedre bindingseffektiviteten mellem sensingelementer og målstoffer.
Ansøgningseksempel:
Endotoksindetektion: Modificer grafen- eller carbon nanorør for at forbedre følsomheden og specificiteten af biosensorer til påvisning af endotoksiner i Escherichia coli.
Glukosesensor: Immobiliser glukoseoxidase og konstruerer en meget selektiv og følsom biosensor.
Populære tags: 3- isocyanatopropyltriethoxysilan cas 24801-88-5, leverandører, producenter, fabrik, engros, køb, pris, bulk, til salg