有机硅偶联剂——原理、合成与应用

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    有机硅偶联剂涉及硅烷偶联剂、大分子硅偶联剂及硅烷偶联剂衍生物等,它们是有机硅化学中极具特色的一类化合物或聚合物,其化学结构中既含有能与有机聚合物反应的碳官能团 (硅通过亚烃基与其键合的有机官能团),又具有易水解、缩聚性质,还能与无机物料表面化学键合的硅官能团 (直接连接硅上的易水解、缩合的基团)。因此,有机-无机物料通过它可以化学键合偶联于一体。

研究和开发者利用这类化学品的反应特性,已将它们运用于有机聚合物基复合材料制备,开发出多种多样加工性能良好、力学性能优良、在不同环境下使用性能稳定的树脂基复合材料、橡胶制品、涂料、胶黏剂和密封剂等;还用于金属表面作为硅烷化保护膜及非金属材料的保护。

近年来出现了一些性能独特的无机/有机杂化材料、固载化催化剂和固定化酶以及不受有机溶剂影响具分离功能的材料,而硅烷偶联剂已成为它们不可缺少的合成原料。有机硅偶联剂如其他的有机化合物一样,通过其碳官能团或硅官能团的反应还可衍生出新的有机硅化合物(或聚合物)及更多功能产品。

随着科技进步,有机硅偶联剂用途还会不断扩展,其需求也会与日俱增。毫无疑问,随着市场竞争及环境保护要求的提高,大家都希望能进一步改进有机硅偶联剂合成方法,提高合成反应原子利用率,减少副产物,降低生产成本,争取零排放或无污染排放,使我国有机硅偶联剂的生产和应用绿色化。这既是社会发展的需要,也是促进有机硅产业进一步发展的必由之路。

2012 年武汉大学有机硅化合物及材料教育部工程研究中心组织编著的《硅烷偶联剂——原理、合成与应用》一书出版。作者团队在修订该书时,新增大分子硅偶联剂和硅烷偶联剂衍生物等相关内容,尽管这些新型有机硅偶联剂的化学反应基团及其应用原理类似,但其化学结构已不属于硅烷化合物范畴,原书所用“硅烷偶联剂”概念,已难以将大分子硅偶联剂及硅烷偶联剂衍生物的特点及应用技术涵盖其中,这将会影响具特殊功能、应用越来越广的有机硅偶联剂的发展。因此,现更名为《有机硅偶联剂——原理、合成与应用》,重新出版。


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