十八烷基三甲氧基硅烷作为常用硅烷偶联剂品种，对多种物质具有改性作用，十八烷基三甲氧基硅烷由沸点相差较大的三甲氧基硅烷同碳十八烯加成而成。十八烷基三甲氧基硅烷通常为无色透明液体或淡黄色液体，缓慢水解，溶于多数有机溶剂。
制备方法
将100重量份的十八烷基三氯硅烷、100重量份石油醚溶剂加入到反应容器中,氮气鼓泡,机械搅拌;于30℃下、2h匀速滴加25重量份甲醇进行反应,加料结束后继续鼓泡搅拌5h,用乙醇钠调节反应物至中性,过滤、减压除溶剂后得到十八烷基三甲氧基硅烷交联剂[1]。
应用研究
1、通过相转化法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,因致孔剂等添加剂在膜中的残留,导致膜疏水性有限,在膜蒸馏的长时间运行过程中容易被料液污染,失去分离能力。戈亚南等人采用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对碱处理羟基化的PVDF中空纤维膜进行自组装疏水改性,用于提高膜的膜蒸馏抗润湿的能力，通过控制变量探究了OTMS浓度、OTMS自组装时间、热处理温度三个条件对疏水改性膜性能的影响，经过自组装疏水改性后,膜的接触角达到122.5°;在经过12h质量分数3.5%的氯化钠(NaCl)溶液,2h质量分数3.5%的NaCl溶液和0.1mmol/L的十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶液膜蒸馏测试中均表现稳定,通量和电导率保持不变,改性膜具有更好的抗润湿能力[2]。
2、贾红友等人采用浸没沉积法,借助浸没液中聚偏二氟乙烯(PVDF)的黏结性,将纳米SiO2沉积在膜表面。利用SiO2表面的硅羟基与十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)水解后的硅羟基进行自组装反应,制备了超疏水膜蒸馏用膜，研究了浸没液中PVDF浓度、SiO2含量对膜性能的影响。当PVDF的质量分数为0.3％、纳米SiO2质量分数为0.5％时,改性膜的性能最佳,扫描电镜结果表明,膜表面由PVDF微晶和纳米SiO2组成了多孔连续粗糙结构,接触角达到156.5°,经过180min超声处理和48h强碱浸泡,膜表面依然具有超疏水性能。在NaCl和十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶液、NaCl和腐殖酸(HA)混合溶液的DCMD测试中,改性膜具有稳定的通量和截留,而原膜在污染物SDS和HA的影响下,通量和截留下降,改性膜具有良好的抗润湿性能和抗污染性能[3]。
参考文献
[1] 广州中国科学院工业技术研究院,广东新展化工新材料有限公司. 硅酮密封胶交联剂及其制备方法和应用:CN201310336888.1[P]. 2013-12-11.
[2] 戈亚南,刘慧丽,陈华艳,等. 十八烷基硅烷疏水改性PVDF膜的制备及膜蒸馏抗润湿性能[J]. 山东化工,2023,52(13):5-9. DOI:10.3969/j.issn.1008-021X.2023.13.002.
[3] 贾红友,陈华艳,石兴达,等. 烷基硅烷自组装中空纤维膜及膜蒸馏脱盐性能[J]. 高分子材料科学与工程,2022,38(8):25-34. DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0162.