正硅酸乙酯的水解缩合反应学习资料 .pdfVIP

正硅酸乙酯的水解缩

合反应

精品文档

正硅酸乙酯的水解缩合反应

正硅酸乙酯又称硅酸四乙酯或四乙氧基硅烷，常温下为无色液体，稍有气味。微溶

于水，溶于乙醇、乙醚。相对密度0.9320(20/4C)，折光率1.3928,其熔点、沸点、闪

C

点分别为-77、165.5、46，无水分时稳定，蒸馏时分解。遇水逐渐分解成氧化硅。分子

式为CHOSi或Si(OCHCH),分子量208.33，CAS号78-10-4结构是为：

8204234

OR

RO—Si—OR(R=CHCH)

23

ORI

研究表明，正硅酸乙酯的水解缩合反应可分为3步，第一步是正硅酸乙酯形成单

硅酸和醇，如式(1)所示，此即水解反应。

Si(OCHCH)+HOSj(OH)+CHOH(1)

2342425

第二步是第一步反应生成的硅酸之间或者硅酸与正硅酸乙酯之间发生缩合反应，如

式(2)、(3)所示。此时，Si—O—Si键开始形成。由于二者除生成聚合度较高的硅酸

外，分别生成水和醇，因此又分别称为脱水和脱醇缩合。

第三步是由此前形成的低聚合物进一步聚合形成长链的向三维空间扩展的骨架结

构，因此称为聚合反应。如式4所示。

OHOHOHOH

HO—Si—OH+HO—Si—OH+HO—Si—O—Si—OH+HO(2)

I2

OHOHIOHOHII

OHOCHOHOH

25

HO—Si—OH+CHO—Si—OCHHO—Si—O—Si—OH+CHOH(3)

252525

OHOCHIOHOHJ

251

n(Si—O—Si)(—Si—O—Si—)(4)

第二步和第三步反应通常又合称为缩聚反应。

从以上4个反应对TEOS与水的反应全过程有重要影响，因为水解反应的生成物是第

二步反应的反应物，而且缩聚反应常在水解反应未完全完成前就已开始了。

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

精品文档

当水解和缩合反应发生后，反应体系中出现微小的、分散的胶体粒子，该混合物被称

为溶胶；而第三步聚合反应时，这些胶体粒子通过范德华力、氢键或化学键力相互联结而

形成一种空间开放的骨架结构，因而称之为凝胶。有鉴于此，从微观-亚微

观-宏观的尺度可将上述TEOS转变为凝胶的过程概括为单体聚合成核、颗粒生长、粒子

链接3个阶段。

正硅酸乙酯的水解缩聚反应可用总反应式表示：

Si（OCHCH）+2HO=SiO+4CHOH

2342225

研究表明，增加水/TEOS之比（以下简称“水硅比”）可以促进水解，但同时水还会

稀释生成的单硅酸的浓度，同时水