2897-60-1 / 3-(2,3-環氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷

【背景及概述】^[1][2]

有機硅化合物及由其制得的有機硅材料，品種眾多，性能優異，并已在工農業生產、新興技術、國防軍工等領域獲得廣泛的應用。而硅氫加成反應是有機硅化學中生成Si-C鍵最重要的方法之一，通過硅氫加成反應可以合成許多含有機官能團的有機硅單體和聚合物。硅烷偶聯劑是一類具有特殊結構的低分子有機硅化合物，其通式為 RSiX₃，式中R代表氨基、巰基乙烯基、環氧基、氯丙基、氰基，甲基丙烯酰氧基等基團，這些基團和不同的基體樹脂均具有較強的反應能力，X代表能夠水解的基團，如鹵素、烷氧基、酰氧基等。因此，硅烷偶聯劑既能與無機物中的羥基又能與有機聚合物中的長分子鏈相互作用，從而使兩種不同性質的材料偶聯起來，達到改善生物材料的性能的目的。

3-(2,3-環氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷，分子式C₁₁H₂₄O₄Si，分子量248.39100，logP 1.93690，PSA 40.22000，無色透明液體，密度0.978g/mLat 25℃(lit.)，沸點122-126℃5mm Hg(lit.)，閃點>230°F，折射率n20/D 1.431(lit.)，儲存條件：2-8ºC，蒸汽壓：0.002mmHg at 25℃。

如果吸入3-(2,3-環氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷，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】^[3]

3-烯丙基縮水甘油醚與二乙氧基甲基硅烷反應生成3-(2,3-環氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷，反應過程如下：

【應用】^[4][5]

1. 3-(2,3-環氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷主要用于不飽和聚酯復合材料中，可以提高復合材料機械性能、電氣性能、透光性能，特別是能大幅度提高復合材料的濕態性能。

2. 用（含該偶聯劑的）浸潤處理玻纖，可提高玻纖增強復合材料濕態的機械強度和電氣性能。

3. 電線電纜行業，用該偶聯劑處理陶土填充過氧化物交聯的EPDM體系，改善了消耗因子及比電感容抗。

4. 3-(2,3-環氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷與醋酸乙烯和丙烯酸酸或甲基丙烯酸單體共聚，這些聚合物廣泛用于涂料、膠粘劑和密封劑中，提供優異的粘合力和耐久性。

應用舉例：

一種基于導電聚合物復合的金屬表面處理劑，該表面處理劑的成分質量百分比為：導電聚合物，0.05～0.5％；有機樹脂，2～10％；氨基硅烷偶聯劑，1～6％；環氧硅烷偶聯劑，2～9％；無機緩蝕劑，0～0.5％；pH調節劑，適量；余量為去離子水。該表面處理劑的pH值為3～7。所述的各組分含量均為固體成分占表面處理劑的百分含量。所述的導電聚合物為聚苯胺和聚吡咯中的一種或兩種以上的混合物；導電聚合物來源于導電聚合物水分散液，分散液中導電聚合物的粒徑大小范圍為 20-500nm。所述有機樹脂為水性環氧樹脂、水性聚氨酯樹脂和水性丙烯酸樹脂的一種或兩種以上的混合物。所述的氨基硅烷偶聯劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β氨 乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β- 氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷的一種或兩種以上的混合物。所述的環氧硅烷偶聯劑為3-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-環氧環己烷基)乙基三甲氧基硅烷和3-(2,3環氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷的一種或兩種以上的混合物。

制備方法是：

1）將環氧硅烷偶聯劑用pH為3～4的醋酸水溶液水解稀釋，得質量濃度為5-30％的環氧硅烷溶液；

2）將氨基硅烷偶聯劑水解稀釋 得質量濃度為5～30％的氨基硅烷溶液；3）在裝有一定量去離子水的反應釜中，邊攪拌邊依次加入環氧硅烷溶液、氨基硅烷溶液，攪拌15～30min后，用 pH調節劑調節pH為3～5，再依次加入有機樹脂、無機緩蝕劑、導電聚合物，補充去離子水，用pH調節劑調節后，攪拌20min～30min，即獲得本發明的環保型金屬表面處理劑。

【主要參考資料】

[1] 李季. 新型過渡金屬催化劑催化烯烴硅氫加成反應的研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業大學, 2011.

[2] https://baike.molbase.cn/cidian/50073.

[3] Filipkowski, Michelle A.; Petty, Herbert E.; Westmeyer, Mark D.; Schilling Jr., Curtis L. Organic Process Research and Development, 2002 , vol. 6, # 1 p. 15 - 19

[4] https://info.b2b168.com/s168-52749437.html.

[5] 陳均;陶禎臻;趙龍飛;張振興.一種基于導電聚合物復合的金屬表面處理劑. CN201510634077.9，申請日2015-09-29.