十三氟辛基三甲氧基硅烷的化学性质与工业应用！

一、知识简介

十三氟辛基三甲氧基硅烷，常温常压下为无色透明液体，是一种含氟烷基官能团的硅烷，具有耐热性高、耐化学稳定性高、表面自由能低等优点，具有优异的憎水、憎油的特点，可用于多种抗静电面料，混凝土憎水防污剂等精细化工产品的生产。此外，十三氟辛基三甲氧基硅烷还具有抗紫外、耐候性，耐摩擦等优异性能，它可用作表面改性剂、能使表面产生憎水/油的特性，可作为羟基、羧基和含氧基团的表面改性剂，在多种工业材料的结构改性研究中有较好的应用。

二、化学性质

十三氟辛基三甲氧基硅烷化学结构中的含有多个碳氟键和氧硅键，由于碳氟键和氧硅键具有很高的键能，它具有优异的化学稳定性，具有耐热性高、耐化学稳定性高、表面自由能低等优点，具有优异的憎水、憎油的特点。十三氟辛基三甲氧基硅烷可用于溶胶-凝胶原料、氟硅树脂合成原料、颜料表面改性（化妆品），也可用作为无机材料和氟聚合物之间的粘接促进剂，具有优异的憎水防污效果。

三、工业应用

十三氟辛基三甲氧基硅烷具有独特的表面活性，它可用于文物、砖石的防水防污、防风化保护处理，混凝土制品的防水斑、白华、防风化处理和农业地膜改善滴雾剂或落雾剂的效果明显。十三氟辛基三甲氧基硅烷也可用于陶瓷、大理石表面防水、防污。该物质所制成的材料可用于金属（铜、铁、铝等）的表面抗氧化。十三氟辛基三甲氧基硅烷可用于天然纤维（羊毛、棉及皮革等）制品的降低抱水性、提高表面憎水防污性整理，玻璃的表面憎水防污、抗紫外线涂层，木材及制品的防水防污、防腐蚀处理。

四、应用

十三氟辛基三甲氧基硅烷可作为高级手机屏幕、照相机镜头等玻璃制品抗指纹剂，或者混凝土憎水防污剂等。

一种憎水防污混凝土,其特征在于由下列重量份的原料制成：水泥300-310、矿粉40-50、粉煤灰90-100、石子880-900、砂300-320、水120-130、改性草木灰80-100、脂肪酸蔗糖酯0.7-1、碳酸锆铵1-1.6、聚羧酸高效减水剂7-7.5、田菁胶1-2、废旧轮胎胶粉20-25、稀土尾砂30-40、十三氟辛基三甲氧基硅烷4-6、硅灰25-30、煤渣40-50、铜矿尾砂100-130、异丙醇2-3、十二烷基三甲基氯化铵2-3、氢氧化钠0.3-0.4、高级脂肪酸4-6。制备方法包括以下步骤：

1）将稀土尾砂、十三氟辛基三甲氧基硅烷、异丙醇、十二烷基三甲基氯化铵、高级脂肪酸混合，分散研磨20-30分钟，得到混合物；

2）将田菁胶、脂肪酸蔗糖酯、碳酸锆铵、聚羧酸高效减水剂、氢氧化钠与水混合，搅拌均匀，得到混合物；

3）将其他剩余成分与步和第二步得到的混合物混合，搅拌2-6分钟，然后浇注；

4）浇筑后在 5-25的潮湿环境中进行养护，养护时间不少于7d。

有益效果：使用了十三氟辛基三甲氧基硅烷、高级脂肪酸，使得混凝土具有憎水防污的性能；通过使用废旧轮胎胶粉、稀土尾砂、煤渣、铜矿尾砂，不仅节约了成本，而且增加了混凝土的密实性能和抗渗性能。通过使用改性草木灰，增加了混凝土的密实性、防水性，可塑性和可泵送效果好。

用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，增塑剂30～45份，十三氟辛基三甲氧基硅烷8～12份，偶联剂1～2份，聚苯并咪唑14～20份，相容剂12～18份，硫化剂3～4.5份，助硫化剂2.5～3.5份，补强剂80～100份，氧化镁10～14份，稳定剂3～5份；所述相容剂为CPE-丙烯酸接枝共聚物。制备方法步骤如下：

1）将CPE、丙烯酸、二甲苯、水加入反应釜中，在氮气气氛下水浴加热至60，溶胀60分钟后加热至95，加入BPO后搅拌反应 80分钟，冷却至室温，将产物抽滤、洗涤至中性，80下真空干燥 10小时，得到相容剂；

2）按配方将CPE、增塑剂、十三氟辛基三甲氧基硅烷、偶联剂、聚苯并咪唑、相容剂、补强剂、氧化镁、稳定剂加入密炼机中80 下混炼12分钟，得到混炼胶，将混炼胶移至开炼机上薄通2次，摆 胶2次后与硫化剂、助硫化剂一起加入密炼机中110下混炼1分钟，移至开炼机薄通2次、摆胶2次后移至冷却辊冷却，得到用于电线电 缆的CPE护套材料。优选地，所述步骤A中，CPE、丙烯酸、二甲苯、水、BPO的质 量比为2:1:3:6:0.4。

有益效果：

1）十三氟辛基三甲氧基硅烷是一种氟烷基硅烷，其具有优异的憎水、憎油的特点，在偶联剂的帮助下能与CPE基体形成有效交联并均匀分布于CPE基体中，从而有效提高护套材料的耐油性能。

2）聚苯并咪唑为含两个氮原子的苯并五元杂环刚性链聚合物，其结构的特殊性使其拥有较好的耐溶剂、耐化学药品以及耐油性能， 不过其与CPE之间的相容性不佳，因此本发明通过丙烯酸制备了相容剂-CPE-丙烯酸接枝共聚物，可大大改善聚苯并咪唑与CPE之间的相容性，提高了护套材料的耐油性能；此外，共混后CPE与聚苯并咪唑形成了半互穿交联网络结构，在CPE分子链上引入了五元杂环，提高了材料的致密性，可进一步提高护套材料的耐油性能，能有效避免油污导致的性能下降。