N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷的結構、性能、應用與合成
N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑的結構特點在于氨基上的一個氫被正丁基取代,這種結構賦予了該偶聯(lián)劑良好的疏水性和高彈性,同時有效抑制了氨基的黃變。
N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷是單氨基類硅烷偶聯(lián)劑,具有一個活潑的仲氨官能團和三個可水解的烷氧基(甲氧基)。這種雙重反應活性是該偶聯(lián)劑的核心特點之一,它使該偶聯(lián)劑在多種應用中發(fā)揮著重要作用。
活潑的仲氨官能團:這個官能團能夠與多種無機材料和有機聚合物中的官能團(如羥基、羧基、異氰酸酯基等)發(fā)生化學反應,形成牢固的化學鍵,從而增強無機材料與有機聚合物之間的結合力。
可水解的烷氧基(甲氧基):這些基團在水解條件下(如潮濕環(huán)境或存在水作為催化劑時)會生成硅醇基(Si-OH),硅醇基能夠與無機材料(如玻璃、金屬表面的氧化物層、填料等)表面的羥基形成氫鍵或進一步脫水縮合形成共價鍵(硅氧鍵Si-O-Si),從而增強偶聯(lián)劑與無機材料之間的相互作用。
雙向化學反應:通過上述兩種反應機制,N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑能夠在無機材料和有機聚合物之間架起一座橋梁,顯著提高它們之間的結合、粘接和相容程度。這種雙向化學反應性是偶聯(lián)劑功能的核心所在。
提高性能:由于上述的作用,該偶聯(lián)劑能夠顯著提高樹脂基復合材料的力學性能(如彎曲強度、拉伸強度等)以及樹脂涂層的粘接強度和耐水性等性能。
多種應用:由于其獨特的雙重反應活性和廣泛的適用性,N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑在不同的應用中可用作偶聯(lián)劑、附著力促進劑、固化劑以及顏填料的表面改性劑等。
N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷的水解基團是三甲氧基硅烷,其水解速度明顯快于三乙氧基硅烷,可提供更快的反應和固化速度,但其水解反應的副反應物是甲醇,環(huán)保性稍欠佳。