第8期 钱伯章:芳纶的国内外发展现状 化并增厚,形成一种特有的绝热屏障。芳纶1313还是一种柔 久性超过180h,远远优于国家标准。据计算,试胎的平均材料 性高分子材料织加工性能良好,是世界公认的耐高温防护成本约增加35元/条,但由于芳纶材料带来的轮胎高性能和 服的最佳选材。烟台氨纶股份公司研发出高品质的芳纶1313 长使用寿命,特别是突出的节油效果,使其综合经济效益远远 纤维并实现工业化生产。目前,该企业生产能力已达到超过普通子午胎。 2800u/a。目前,用芳纶1313纤维织造的多种颜色和款式的消 条由上海纺织控股集团公司自主研发、堪与美国杜邦 防服,已开始装备我国森林警察和消防部队。 芳纶纤维媲美的芳砜纶纤维千吨级生产线填补了中国原创高 国家“十五”重点科技攻关项目—芳纶材料应用于绿色性能纤维空白,同时,一个以芳砜纶技术为核心的产业群也在 环保轮胎的生产技术开发通过华南理工大学万汇一方科技规划之中 发展公司和华南橡胶轮胎有限公司、桦林佳通轮胎股份有限 芳纶纸是用纯间位芳纶纤维制成的特种纸,具有高强度、 公司等联合攻关,已取得重要突破,并形成产业化生产能力,低形变、阻燃、绝缘等优良性能,可制作电气绝缘材料蜂巢结 推广应用进入新阶段。该项目采用山东博莱特公司加工的浸构材料以及隔热阻燃材料等。此前,世界上仅有美国杜邦公 渍芳纶帘布,重点解决了芳纶材料与胶料的粘合技术、芳纶特司拥有该技术。2006年,烟台氨纶公司投资8000多万元建成 殊加工工艺和低滚动阻力胶料整体配合设计等问题,用于轮芳纶纸项目。 胎胎体及带束层,并研制生产出65、60、40系列高性能轿车子 参考文献(略) 午胎。研制生产的批量轮胎平均质量比同规格子午胎轻 收稿日期:2007-0529 12.4%,滚动阻力下降12%高速性能达到240km/h以上,耐 (上接第17页) 表3不同的加料方式对产率的影响 系中,引起一系列的副反应,从而导致产率降低。而滴加速度 加料方式 产率%缩聚物含量/% 过慢,反应时间过长,这对生产不利。3,3,3三氟丙基三氯硅 同时滴加 烷不同滴加速度对反应的影响如图3所示 滴加 图3可知,3,3,3三氟丙基三氯硅烷适宜的滴加速 CFCH2CH2SiCl3滴入CH3OH中89 为1mL/min CH3OH滴入CFCH2CH2SC中61.2 3结论 正己烷作溶剂,N2流速100mL·min·,反应温度70℃, CH3OHCF3CH2CH2SC3=3(摩尔比)。 (1)溶剂法醇解合成3,3,3三氟丙基三甲氧基硅烷可有 效移除反应生成的HC1,减少副反应的发生 从表3中可知,采用将3,3,3三氟丙基三氯硅烷滴加至 2)最佳合成条件为:用正己烷作溶剂,N2流速为 甲醇中的滴加方式产率最高。因为3,3,3三氟丙基三氯硅烷 的密度比甲醇大,将其加入到甲醇中可使两者间接触和反应 100mL/min,3,3,3三氟丙基三氯硅烷和甲醇的摩尔比为1: 更加充分。 3.1,3,3,3三氟丙基三氯硅烷的滴加速度为1mL/min,反应 2.6滴加速度对产率的影响 温度在70℃左右,3,3,3三氟丙基三甲氧基硅烷的产率可达 894%。混合液中和后经常压精馏,收集144~145℃馏份,可 得到纯度为99%以上的3,3,3三氟丙基三甲氧基硅烷。 参考文献 hlorosilanes and alcohols[P].JP 63310893, 1988-12-19 2 Kotzsch Hans J, Vahlensieck, et al. Process for the continu 滴加速度/ mL,min? ous esterification of chlorosilanes[P]. US 4039567, 1977-08 图333,3三氟丙基三氯硅烷滴加速度对产物收率的影响 02 正己烷作溶剂,N2流速100mL·min·,反应温度70℃, 3]张墩明,周青立.三甲氧基硅烷的合成与应用].有机硅材料 CH3OH/CFCH2CH2SC3=3(摩尔比 及应用,1994,(1):21-22. 4]胡碧茹,宋永才,冯春祥.甲基二甲氧基硅烷的合成研究[J].合 如果3,3,三氟丙基三氯硅烷的滴加速度过快,反应产 戎化学,1998,6(4):445448 生的HCl气体增多,难于迅速排出,使其更多的溶解在反应体 收稿日期:2007-03-20 修稿日期:2007-0427 201994-2010ChinaAcademicJoumalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net第 8 期 钱伯章 :芳纶的国内外发展现状 化并增厚 ,形成一种特有的绝热屏障。芳纶 1313 还是一种柔 性高分子材料 ,纺织加工性能良好 ,是世界公认的耐高温防护 服的最佳选材。烟台氨纶股份公司研发出高品质的芳纶 1313 纤维并实现工业化生产。目前 , 该企业生产能力已达到 2800t/ a。目前 ,用芳纶 1313 纤维织造的多种颜色和款式的消 防服 ,已开始装备我国森林警察和消防部队。 国家“十五”重点科技攻关项目 ———芳纶材料应用于绿色 环保轮胎的生产技术开发 ,通过华南理工大学、万汇一方科技 发展公司和华南橡胶轮胎有限公司、桦林佳通轮胎股份有限 公司等联合攻关 ,已取得重要突破 ,并形成产业化生产能力 , 推广应用进入新阶段。该项目采用山东博莱特公司加工的浸 渍芳纶帘布 ,重点解决了芳纶材料与胶料的粘合技术、芳纶特 殊加工工艺和低滚动阻力胶料整体配合设计等问题 ,用于轮 胎胎体及带束层 ,并研制生产出 65、60、40 系列高性能轿车子 午胎。研制生产的批量轮胎平均质量比同规格子午胎轻 1214 % ,滚动阻力下降 12 % ,高速性能达到 240km/ h 以上 ,耐 久性超过 180h ,远远优于国家标准。据计算 ,试胎的平均材料 成本约增加 35 元/ 条 ,但由于芳纶材料带来的轮胎高性能和 长使用寿命 ,特别是突出的节油效果 ,使其综合经济效益远远 超过普通子午胎。 一条由上海纺织控股集团公司自主研发、堪与美国杜邦 芳纶纤维媲美的芳砜纶纤维千吨级生产线填补了中国原创高 性能纤维空白 ,同时 ,一个以芳砜纶技术为核心的产业群也在 规划之中。 芳纶纸是用纯间位芳纶纤维制成的特种纸 ,具有高强度、 低形变、阻燃、绝缘等优良性能 ,可制作电气绝缘材料、蜂巢结 构材料以及隔热阻燃材料等。此前 ,世界上仅有美国杜邦公 司拥有该技术。2006 年 ,烟台氨纶公司投资 8000 多万元建成 芳纶纸项目。 参考文献(略) 收稿日期 :2007205229 (上接第 17 页) 表 3 不同的加料方式对产率的影响3 加料方式 产率/ % 缩聚物含量/ % 同时滴加 80. 9 6. 9 间歇滴加 70. 6 11. 5 CF3CH2CH2SiCl3 滴入 CH3O H 中 89. 4 4. 1 CH3O H 滴入 CF3CH2CH2SiCl3 中 61. 2 17. 2 3 正己烷作溶剂 , N2 流速 100mL ·min - 1 , 反应温度 70 ℃, CH3O H/ CF3CH2CH2SiCl 3 = 3 (摩尔比) 。 从表 3 中可知 ,采用将 3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅烷滴加至 甲醇中的滴加方式产率最高。因为 3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅烷 的密度比甲醇大 ,将其加入到甲醇中可使两者间接触和反应 更加充分。 2. 6 滴加速度对产率的影响 图 3 3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅烷滴加速度对产物收率的影响 正己烷作溶剂 ,N2 流速 100mL ·min - 1 ,反应温度 70 ℃, CH3O H/ CF3CH2CH2SiCl3 = 3 (摩尔比) 。 如果 3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅烷的滴加速度过快 ,反应产 生的 HCl 气体增多 ,难于迅速排出 ,使其更多的溶解在反应体 系中 ,引起一系列的副反应 ,从而导致产率降低。而滴加速度 过慢 ,反应时间过长 ,这对生产不利。3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅 烷不同滴加速度对反应的影响如图 3 所示。 由图 3 可知 , 3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅烷适宜的滴加速度 为 1mL/ min。 3 结 论 (1) 溶剂法醇解合成 3 ,3 ,32三氟丙基三甲氧基硅烷可有 效移除反应生成的 HCl ,减少副反应的发生。 (2) 最 佳 合 成 条 件 为 : 用 正 己 烷 作 溶 剂 , N2 流 速 为 100mL/ min ,3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅烷和甲醇的摩尔比为 1 ∶ 311 ,3 ,3 ,32三氟丙基三氯硅烷的滴加速度为 1mL/ min ,反应 温度在 70 ℃左右 ,3 ,3 ,32三氟丙基三甲氧基硅烷的产率可达 8914 %。混合液中和后经常压精馏 ,收集 144～145 ℃馏份 ,可 得到纯度为 99 %以上的 3 ,3 ,32三氟丙基三甲氧基硅烷。 参考文献 [ 1 ] Nishida M , Hanaoka H. Manufacture of alkoxysilanes from chlorosilanes and alcohols[ P]. J P 63310893 ,1988212219. [ 2 ] Kotzsch , Hans J , Vahlensieck , et al. Process for t he continu2 ous esterification of chlorosilanes [ P ]. US 4039567 , 19772082 02. [ 3 ] 张墩明 ,周青立. 三甲氧基硅烷的合成与应用[J ]. 有机硅材料 及应用 ,1994 ,(1) :21222. [ 4 ] 胡碧茹 ,宋永才 ,冯春祥. 甲基二甲氧基硅烷的合成研究[J ]. 合 成化学 ,1998 ,6 (4) :4452448. 收稿日期 :2007203220 修稿日期 :2007204227 ·27 ·