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《硅烷偶联剂:原理、合成与应用》介绍了硅烷偶联剂的原理、合成与应用。具体内容包括:硅烷偶联剂的基础知识、合成硅烷偶联剂的基本原料、氢化硅加成反应、氯烷基氯硅烷、3-氯丙基烷氧基硅烷、含硅功能团的氰烷基硅烷化合物、氨基(胺)烃硅烷偶联剂、烯烃硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基烃硅烷偶联剂、其他重要硅烷偶联剂品种、硅烷偶联剂用于有机聚合物复合材料的原理、硅烷偶联剂在有机聚合物复合材料中的应用、硅烷偶联剂在聚合物改性及功能材料制备中的应用、硅烷偶联剂在金属表面处理中的应用等。
《硅烷偶联剂:原理、合成与应用》可供从事硅烷偶联剂研究、生产和应用的工程技术人员、管理人员以及大专院校相关专业的师生参考使用。[2]
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第一章 硅烷偶联剂基础知识
1.1 硅烷偶联剂发展概况
1.1.1 硅烷偶联剂的起源与发展
1.1.2硅烷偶联剂应用领域的扩大
1.2 硅烷偶联剂的含义、命名及分类
1.2.1硅烷偶联剂的含义及通式
1.2.2 硅烷偶联剂的命名及分类
1.3 硅烷偶联剂合成路线概述
1.3.1 以含氢氯硅烷为原料的合成路线
1.3.2 以三烷氧基硅烷为原料的合成路线
1.3.3 以卤代烃烷氧基硅烷为原料的合成路线
1.3.4 硅烷偶联剂中间体的合成路线
1.4 硅烷偶联剂的化学性质
1.4.1 硅功能团的化学反应
1.4.2 碳功能团的化学共性
1.4.3 碳官能团和硅连接基团对性能的影响
1.5 硅烷偶联剂溶液
1.5.1中性硅烷偶联剂水溶液
1.5.2氨(胺)烃硅烷偶联剂水溶液
1.5.3 硅烷偶联剂非水溶液
1.6 硅烷偶联剂的绿色生产
1.6.1 绿色化工生产的含义
1.6.2 绿色化学与化学工程的基本概念
1.6.3 绿色硅烷偶联剂合成反应示例
1.6.4提高催化剂选择性是硅烷偶联剂生产绿色化的关键
1.6.5 硅烷偶联剂的连续生产是降低E因子的有效方法
1.6.6 副产物综合利用是间接提高合成反应原子利用率的有效途径
1.7 推动硅烷偶联剂可持续发展的相关工作
1.7.1 应用技术研究可促进潜在应用领域的拓展
1.7.2 通过硅/醇直接反应延长烷氧基硅烷合成产业链
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第二章 硅烷偶联剂合成的基本原料
2.1 硅的简介及其工业生产
2.1.1 硅的性质
2.1.2 硅精炼化学和生产
2.1.3 工业硅国家标准
2.2 含氢氯硅烷
2.2.1含氢氯硅烷的物理化学性质
2.2.2三氯硅烷的合成及影响因素
2.2.3 氢化甲基氯硅烷的制备
2.3 含氢烷氧基硅烷
2.3.1 含氢烷氧基硅烷的物理化学性质
2.3.2 醇解法合成氢化烷氧基硅烷
2.3.3 国内外三烷氧基硅烷直接合成概况
2.4 硅/醇直接反应合成三烷氧基硅烷的工业化发展
2.4.1 硅/醇直接反应合成三烷氧基硅烷过程中的一些反应及其影响
2.4.2 硅/醇直接反应合成三烷氧基硅烷的工艺及反应装置
2.4.3 硅/醇直接反应合成三烷氧基硅烷的催化剂
2.4.4 硅/醇直接反应合成三烷氧基硅烷的原料
2.4.5 硅/醇直接反应合成三烷氧基硅烷的添加剂
2.4.6 硅/醇直接反应合成的三烷氧基硅烷的分离与纯化
2.4.7 直接硅/醇反应合成的三烷氧基硅烷的稳定性
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第三章 硅氢化反应在硅烷偶联剂合成中的应用
3.1 硅氢化反应概述
3.1.1 自由基诱导的硅氢化反应
3.1.2 亲核-亲电催化硅氢化反应
3.1.3 过渡金属及其配合物催化的硅氢化反应
3.2 过渡金属或其配合物催化的硅氢化反应及其机理
3.2.1 过渡金属及其复杂催化反应过程的基础知识简介
3.2.2过渡金属及其配合物催化硅烷化反应及机理
3.3 过渡金属对催化硅氢化反应的影响
3.3.1 铂催化剂
3.3.2 铑催化剂
3.3.3 钌催化剂
3.3.4 铱催化剂
3.3.5 其他过渡金属催化剂
3.3.6 过渡金属催化剂反应活性比较
3.4 配体或促进剂对过渡金属及其配合物催化硅氢化反应的影响
3.4.1 配体及其作用
3.4.2 氢化硅烷化反应促进剂
3.4.3 氢化硅烷化抑制剂
3.5 反应底物对硅氢化反应的影响
3.5.1 不饱和化合物结构对硅氢化反应的影响
3.5.2 氢硅烷结构对氢硅化反应的影响
3.6 氢硅化反应在硅烷偶联剂合成中的应用简述
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第 4 章 氯烷基氯硅烷
4.13 氯丙基氯硅烷概述
4.1.13 氯丙基氯硅烷的性质及应用
4.1.23 氯丙基氯硅烷的合成
4. 催化剂催化硅氢加成反应合成3-氯丙基氯硅烷的研究
4.2 3-氯丙基氯硅烷催化合成反应条件优化
4.2 3-氯丙基氯硅烷合成中的催化剂及其活化
4.2.3 胺类化合物对催化剂催化合成3-氯丙基氯硅烷的影响
4.2.4 膦对催化剂催化合成3-氯丙基氯硅烷的影响
4.33 氯丙基氯硅烷的工业开发
4.3.1 国内采用活化催化剂生产3-氯丙基氯硅烷
4.3.2 国外采用活化催化剂制备3-氯丙基氯硅烷
4.3.3 Pt/C催化氢化硅化连续合成3-氯丙基氯硅烷
4.3.4 催化氢化硅化反应精馏工艺连续制备3-氯丙基氯硅烷
4.3.5 离子液体催化连续合成3-氯丙基氯硅烷的装置及工艺
4.43 氯丙基氯硅烷合成的其他研究
4.4.1 膦配位铂配合物催化合成3-氯丙基氯硅烷
4.4.2 聚合物负载过渡金属配合物催化合成3-氯丙基氯硅烷
4.4.3 氢化硅烷化反应合成3-氯丙基氯硅烷的副反应讨论
4.5 氯甲基氯硅烷
4.5.1 氯甲基硅基氯硅烷的性质及应用
4.5.2 氯甲基氯硅烷的合成
参考
第 5 章 3-氯丙基烷氧基硅烷
5.13 氯丙基烷氧基硅烷概述
5.1.13 氯丙基烷氧基硅烷及其特性和应用
5.1.23 氯丙基烷氧基硅烷合成路线综述
5.2 醇解法制备3-氯丙基烷氧基硅烷
5.2.13 氯丙基氯硅烷醇解实验室工作
5.2.23 氯丙基氯硅烷醇解工艺开发
5.3 氢化硅烷化一步合成3-氯丙基三烷氧基硅烷
5.3.1 氢化硅加成一步法合成3-氯丙基三烷氧基硅烷的催化剂
5.3.2 氢化硅烷化合成3-氯丙基三烷氧基硅烷的副反应和产物
5.3.3 催化硅氢化合成3-氯丙基三烷氧基硅烷的反应条件优化
5.3.4 氢化硅合成3-氯丙基三烷氧基硅烷生产工艺简述
参考
第六章 含硅氰基硅烷化合物
6.1 含硅氰基硅烷化合物概述
6.1.1 含硅氰基硅烷化合物
6.1.2 氰基对有机硅腈化合物稳定性的影响
6.1.3 含硅氰基硅烷的合成方法综述
6.1.4 常用有机硅腈化合物的物理常数
6.2 含硅功能团的β-氰乙基硅烷化合物的合成
6.2.1 氢化硅化合成β-氰乙基氯硅烷的初步研究
6.2.2 三效催化体系硅氢加成反应合成β-氰乙基氯硅烷
6.2.3 二元催化体系硅氢加成反应合成β-氰乙基氯硅烷
6.2.4 β-氰乙基烷氧基硅烷的合成
6.3 含硅氰基硅烷化合物的反应性和性质利用
6.3.1 利用含硅官能团的氰基硅烷制备硅烷偶联剂
6.3.2 含硅官能团的氰基硅烷水解缩合形成含羧酸侧基的聚硅氧烷
6.3.3 通过硅腈化合物中的氰基加成反应合成含氮和碳功能团的有机硅化合物
6.3.4 利用含硅功能团的β-氰乙基硅烷制备有机硅材料及其性能
参考
第 7 章 氨(胺)烃硅烷偶联剂
7.1 氨(胺)烃硅烷偶联剂概述
7.1.1氨(胺)烃硅烷偶联剂的主要种类、通式及命名
7.1.2 氨(胺)烃硅烷偶联剂的理化性质
7.1.3 氨(胺)烃硅烷偶联剂的化学反应性和应用
7.1.4 氨(胺)烃硅烷偶联剂合成方法综述
7.2氨(胺)分解合成法制备氨(胺)烃硅烷偶联剂
7.2.1 卤代烃硅烷的氨(胺)水解
7.2.2 氨解反应合成3-氨丙基硅烷偶联剂的研究及工业开发
7.2.3常用胺类硅烷偶联剂的合成及工业发展
7.3 有机硅腈催化加氢制备氨基烷基硅烷偶联剂
7.3.1 腈的还原
7.3.2 有机硅腈催化加氢制备氨基烷基硅烷偶联剂
7.3.3 氰基烷基硅烷加氢催化剂及其反应操作与安全
7.4 烯丙胺氢化硅化制备3-氨基丙基烷氧基硅烷
7.4.1 氢化硅化一步法合成3-氨基丙基烷氧基硅烷及其问题
7.4.2 均相配合物催化烯丙胺硅氢化反应研究
7.4.3 烯丙胺硅氢化异相催化研究
7.5 以氨(胺)烃烷氧基硅烷为合成中间体的硅烷偶联剂
7.5.1 异氰酸酯烷基烷氧基硅烷偶联剂的合成及应用
7.5.2 脲(硫脲)烃氧基硅烷偶联剂的合成及应用
7.5.3 含叠氮基硅烷偶联剂的合成及性能[66-70]
7.5.4 以氨基烷基硅烷为原料制备专用硅烷偶联剂或添加剂
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第 8 章 烯烃硅烷偶联剂
8.1 烯烃硅烷偶联剂概述
8.1.1 烯烃基硅烷偶联剂的化学结构、通式及性能
8.1.2 常用烯烃基硅烷偶联剂的物理常数
8.1.3 烯烃基硅烷偶联剂的化学反应性和应用
8.1.4 烯烃基硅烷偶联剂合成方法综述
8.2热缩法合成乙烯基氯硅烷的研究及产业化
8.2.1 研发历史及进展
8.2.2 影响热收缩法合成乙烯基氯硅烷的因素
8.2.3 热缩法生产乙烯基氯硅烷工艺开发
8.3 催化硅氢化合成乙烯基硅烷偶联剂的研究及工艺开发
8.3.1 非均相催化氢化硅烷化合成乙烯基氯硅烷
8.3.2 均相复合催化氢化硅烷化合成乙烯基氯硅烷
8.3.3 均相复合催化氢化硅烷化合成乙烯基烷氧基硅烷
8.3.4 聚合物负载金属配合物催化硅氢化反应合成乙烯基硅烷偶联剂
8.3.5 固载液相催化体系气相硅氢化合成乙烯基烷氧羰基
硅烷偶联剂
参考
第九章 甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂
9.1 (甲基)丙烯酰氧基硅烷偶联剂概述
9.1.1 化学结构、反应性及其应用
9.1.2 合成方法回顾
9.2 催化硅氢化反应制备甲基丙烯酰氧丙基硅烷偶联剂
9.2.1 氢硅化反应合成甲基丙烯酰氧丙基硅烷偶联剂的原料
9.2.2 催化氢化硅烷化合成甲基丙烯酰氧丙基硅烷化合物的副反应
9.2.3 催化氢硅化制备甲基丙烯酰氧丙基烷氧基硅烷
9.2.4 催化氢化硅烷化制备甲基丙烯酰氧丙基氯硅烷及其醇解
9.2.5 甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂制备的抑制及机理
9.3 相转移催化及其在甲基丙烯酰氧基烷基硅烷偶联剂合成中的应用
9.3.1 相转移催化及其催化剂概述
9.3.2 相转移催化合成甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂
参考
第十章 硅烷偶联剂的其他重要品种
10.1环氧硅烷偶联剂
10.1.1 环氧烃硅烷偶联剂概述
10.1.2环氧烃硅烷偶联剂的反应性和应用
10.1.3 均相复合催化硅氢化反应合成环氧烷基硅烷偶联剂
10.1.4 非均相催化硅氢化制备环氧硅烷偶联剂
10.1.5 聚合物负载配位化合物催化硅氢化反应合成环氧烷基硅烷
连接代理
10.2 巯基硅烷偶联剂
10.2.1 巯基硅烷偶联剂概述
10.2.2以硫脲为原料合成巯基烷基硅烷偶联剂
10.2.3 硫氢化钠用于制备巯基硅烷偶联剂
10.2.4 制备巯基烷基硅烷偶联剂的其他方法
10.3 多硫硅烷偶联剂
10.3.1 多硫硅烷偶联剂概述
10.3.2 多硫烃硅烷偶联剂合成方法综述
10.3.3 在无水溶剂中通过多硫化物的亲核取代制备多硫化物硅烷偶联物
连接代理
10.3.4 相转移催化合成制备多硫硅烷偶联剂
10.3.5 新型多硫烃硅烷偶联剂
10.4 季铵盐硅烷偶联剂
10.4.1 季铵盐类硅烷偶联剂的化学结构、特性及应用
10.4.2 含季铵基团硅烷偶联剂的合成
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第11章 硅烷偶联剂在有机聚合物基复合材料中的应用原理
11.1 有机聚合物基复合材料及其界面
11.1.1 有机聚合物基复合材料
11.1.2 有机聚合物基复合材料的界面及相关特性
11.2 硅烷偶联剂在有机聚合物复合材料中的应用理论基础
11.2.1 化学键理论
11.2.2 物理吸附理论
11.2.3 变形层或约束层的界面形成
11.3 有机聚合物基复合材料中的无机材料及其表面特性
11.3.1 有机聚合物基复合材料中无机材料的表面性质
11.3.2 适合硅烷偶联剂表面改性的无机材料及类型
11.3.3 含硅功能团的有机硅化合物在无机材料表面的化学键合与成膜
11.4 硅烷偶联剂对有机聚合物基复合材料界面层的影响
11.4.1 硅烷偶联剂改善有机聚合物在无机材料表面的润湿性
11.4.2 硅烷偶联剂在有机/无机复合材料界面的化学键合
11.4.3 硅烷偶联剂在有机聚合物基复合材料中形成互穿网络界面层
11.4.4 硅烷偶联剂对有机聚合物基复合材料界面的其他影响
参考
第12章 硅烷偶联剂在有机聚合物复合材料中的应用
12.1 硅烷偶联剂的选择和使用
12.1.1 有机聚合物复合材料用硅烷偶联剂
12.1.2 硅烷偶联剂在有机聚合物复合材料中的应用
12.2 硅烷偶联剂用于无机材料表面改性
12.2.1 概述
12.2.2硅烷偶联剂在无机材料表面改性中的应用
12.3 热固性树脂基复合材料用硅烷偶联剂
12.3.1 概述
12.3.2 硅烷偶联剂在热固性树脂基复合材料中的应用
12.4 热塑性树脂基复合材料用硅烷偶联剂
12.4.1 概述
12.4.2 硅烷偶联剂在热塑性树脂基复合材料中的应用
12.5 硅烷偶联剂在橡胶中的应用
12.5.1 概述
12.5.2 硅烷偶联剂在橡胶中的应用
12.6 硅烷偶联剂在涂料、胶粘剂和密封剂中的应用
12.6.1 硅烷偶联剂在涂料中的应用
12.6.2 硅烷偶联剂在胶粘剂中的应用
12.6.3 硅烷偶联剂在密封胶中的应用
参考
第十三章 硅烷偶联剂在聚合物改性及功能材料制备中的应用
13.1 硅烷偶联剂对有机聚合物化合物的改性
13.1.1 用于制备硅烷封端聚氨酯的硅烷偶联剂
13.1.2 用于制备硅烷封端聚醚的硅烷偶联剂
13.1.3 聚烯烃交联改性用硅烷偶联剂
13.1.4 丙烯酸树脂改性用硅烷偶联剂
13.1.5 用于合成有机硅改性环氧聚合物的硅烷偶联剂
13.2 用于合成有机硅聚合物的硅烷偶联剂
13.2.1 氨基烃改性硅油合成中所用的硅烷偶联剂
13.2.2 环氧改性硅油合成中使用的硅烷偶联剂
13.2.3 用于合成(甲基)丙烯酸酯烃改性硅油的硅烷偶联剂
13.2.4 合成氯烷基改性硅油所用的硅烷偶联剂
13.3 用于合成大分子单体的硅烷偶联剂
13.3.1 大分子单体概述
13.3.2 硅烷偶联剂在大分子单体合成中的应用
13.4 用于制备含有功能基团的笼型硅倍半氧烷的硅烷偶联剂
13.4.1 笼状硅倍半氧烷概述
13.4.2 硅烷偶联剂在笼型倍半硅氧烷制备中的应用
13.5 硅烷偶联剂在功能材料制备中的应用
13.5.1 用于酶固定化的硅烷偶联剂
13.5.2 硅烷偶联剂用于固定化过渡金属催化剂
13.5.3 硅烷偶联剂在光电功能材料合成中的应用
13.5.4 利用硅烷偶联剂制备分离材料
参考
第14章 金属表面处理用硅烷偶联剂
14.1 金属表面处理概述
14.1.1硅烷偶联剂对金属表面处理的作用机理
14.1.2 用于金属表面处理的硅烷偶联剂种类
14.1.3 硅烷化技术相对于磷化技术的优势
14.2 硅烷化工艺
14.2.1 硅烷化技术工艺流程
14.2.2 影响硅烷化过程的因素
14.3 有机硅烷对各种金属进行表面处理的示例
14.3.1铝合金表面硅烷化处理
14.3.2 钢材表面硅烷化防腐涂层
14.3.3 镀锌钢板表面硅烷化处理
14.4 有机硅烷涂层的结构与性能表征
14.4.1 表征结构与性能的主要方法
14.4.2 结构和性能表征示例
14.5 有机硅烷处理金属表面的具体应用
14.5.1 在汽车工业中的应用
14.5.2 在家电行业中的应用
14.5.3 在航空航天工业中的应用
14.5.4 金属在文物保护中的应用
参考文献[1]