1. 研究目的与意义
硅烷偶联剂是目前品种最多,用量最大的偶联剂,其通式为Y-R-SiX3。其中,R 是脂肪族碳链,Y 是和有机基质发生反应的有机基团(如乙烯基、环氧基、 氨基、 甲基丙烯酰氧基、巯基等)。X 是在硅原子上结合的特性基团,通过水解作用使 Si-X 转换为 Si-OH,将硅烷与无机基质连接起来。
硅烷偶联剂于20世纪40年代由美国UC公司和Dow SIL公司首先开发的,作为玻璃纤维的表面处理剂使用。随后,由于硅烷偶联剂独特的性能和显著的改性效果,在橡胶、塑料、复合材料、涂料及粘合剂等方面获得了广泛应用,目前硅烷偶联剂已成为合成材料工业必不可少的助剂之一,探索开发结构新颖的硅烷偶联剂具有较大的实用意义。
且其广泛应用于玻纤的表面处理,无机填料表面处理,纳米粉体表面改性以及密封剂、涂料的增稠剂等。在玻纤的表面处理方面,硅烷偶联剂的应用提升了树脂与玻纤的粘合性能,改善了玻纤各方面的性能;在无机填料表面处理方面,,使用硅烷偶联剂可以使填料表面具有憎水性,提高分散性、稳定性与粘合力;在纳米粉体表面改性方面,利用硅烷偶联剂与纳米粉体表面进行的化学反应,提高它与有机分子间的相容性和结合力;在密封剂、涂料的增稠剂方面,与其发生交联反应,提高附着性。
2. 研究内容与预期目标
在查阅文献的基础上,设计合成1~2种结构较为新颖的硅烷偶联剂。研究确定具体的合成工艺条件,对产物结构进行表征并进行初步的应用探索研究。具体研究内容如下:
1、在预设合成路线的基础上,选择具体合成条件,合成出1~2种结构较为新型的硅烷偶联剂。通过实验培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研素养。
预设的合成路线如下(具体实施时根据实际情况可更改路线):
3. 研究方法与步骤
路线(1):
在干燥的15ml圆底烧瓶(已称重)中依次加入丙烯腈与氨乙基氨丙基硅烷(丙烯腈与氨乙基氨丙基硅烷为5:1,故称取50mmol即2.65克丙烯腈,10mmol即2.22克氨乙基氨丙基硅烷),放入已预热至40℃的油浴锅中,进行加热12h。加热结束后,用天平进行称重,后用旋蒸仪对反应产物进行旋蒸(蒸去多余的丙烯腈),在进行称量,得反应产物。
4. 参考文献
[1] Panahi F, Zarnaghash N, Khalafi-NezhadA. Phosphanamine-functionalized magnetic nanoparticles (PAFMNP): an efficientmagnetic recyclable ligand for the Pd-catalyzed Heck reaction of chloroarenes[J].New J Chem, 2016, 40: 1250-1255.
[2] 蔡明中, 宋才生, 陈江敏.聚γ-(β-氰乙基)胺丙基硅氧烷铂配合物的合成与催化性能[J].有机化学, 1998, 18:137-141.
[3] 陈浪, 邓剑如, 徐婉,等. N-(2-氰乙基)二乙醇胺的合成[J]. 石油化工, 2007, 36: 1029-1032.
5. 工作计划
(1)2022-3-8~2022-3-19(第二、三周)在查阅文献资料的基础上,写出开题报告。
(2)2022-3-22~2022-6-4(第四周到第十四周)完成合成实验以及结构表征。
(3)2022-6-7~2022-6-18(第十五到十六周)撰写毕业论文并准备答辩。以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。