3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷,CAS号为 15396-00-6,俗称γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷。其分子一端为高活性的异氰酸酯基,另一端为可水解的甲氧基硅烷,是用途极广的硅烷偶联剂和表面改性剂。基本信息与性质
分子式:C₇H₁₅NO₄Si
分子量:205.28
结构式:OCN(CH₂)₃Si(OCH₃)₃
外观:无色至微黄色透明液体,有强烈刺激性气味。
沸点:常压下约 238–240 °C;减压下约 90–95 °C(1.0 kPa / 7.5 mmHg)
密度:约 1.07 g/mL(20 °C)
折光率:n20/D ≈ 1.420–1.422
闪点:约 98–102 °C(闭杯),可燃液体。
溶解性与反应性:
溶于乙醚、苯、丙酮、烃类等无水有机溶剂。
遇水、醇、胺等会剧烈反应:异氰酸酯基与水反应生成脲并释放CO₂;甲氧基硅烷遇水水解缩合。必须严格密
封、防潮储存。
稳定性:对湿气极度敏感,接触空气即缓慢反应。储存时需充氮保护、密封、避光、低温。
主要用途
偶联剂与附着力促进剂(核心用途)
涂料与胶粘剂:直接添加或底涂,其异氰酸酯基与树脂(聚氨酯、环氧、丙烯酸)的羟基或氨基键合,甲氧基硅
烷水解后与玻璃、金属、陶瓷表面键合,形成“分子桥”,极大提高涂层对难粘基材(玻璃、铝、不锈钢)的附
着力及耐湿热老化性。
密封胶:作为硅烷改性聚氨酯(SPUR)或硅酮密封胶的活性偶联剂,实现无底涂粘接。
无机填料表面处理
用于处理白炭黑、玻璃纤维、硅灰石、金属氧化物等无机填料。引入异氰酸酯活性端基后,填料从亲水变为可共
价接入有机树脂网络,分散性、结合强度及材料力学性能均大幅提升,是高性能复合材料(轮胎、工程塑料)的
核心处理剂。
有机硅/聚氨酯杂化材料
作为制备硅烷封端聚氨酯预聚体(STPU) 的关键封端剂。用该硅烷封端后,预聚体变为可湿气固化的弹性体,
兼具聚氨酯的高韧性和有机硅的耐候性,用于高端弹性密封胶、弹性涂料等。
树脂改性
在合成阶段引入,使环氧树脂、丙烯酸乳液在分子侧链上接入可水解硅氧烷基团,实现自交联或室温湿固化功
能,用于高耐久性涂层。
生命科学与表面图案化
利用其与硅羟基表面的高反应活性,在生物芯片、微流控中作为连接分子,用以固定蛋白质、DNA等生物分子。
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