[發明專利]有機硅化合物

無效

• 申請號: 01124186.1
• 申請日: 2001-08-20
• 公開（公告）號: CN1339438A
• 公開（公告）日: 2002-03-13
• 發明（設計）人: 克里斯托夫·巴茨－佐恩;魯道夫·米歇爾;漢斯－德特勒夫·盧京斯蘭德
• 申請（專利權）人: 德古薩股份公司
• 主分類號: C07F7/02
• 分類號: C07F7/02;C08K5/54;C08L21/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明涉及有機硅化合物、其制備工藝及其在橡膠混合物中的用途。

背景技術

已知含硫的有機硅化合物，例如3-巰醇基丙基三甲氧基硅烷或者雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷，可在含氧化填料的橡膠混合物中用作硅烷助粘劑或增強劑，而這種橡膠混合物可用于汽車輪胎的外胎胎面和其它組分(DE?2?141?159，DE?2?212?239，US?3?978?103，US?4?048206)。

此外也知道，含硫的硅烷助粘劑可以用于制備密封組合物、金屬澆注的澆注模具、油漆和防護涂料膜、粘結劑、含有氧化物填料組分的瀝青混合物和塑料、固定無機載體材料上的活性化合物和官能單位如固定均相催化劑和酶、固定床催化劑以及用于液相色譜。

從EP?0?969?033中可知，對于硫官能有機硅烷，若其每個硅單位上具有多于一個的多硫烷官能團，則因其可以形成聚合或低聚的結構，而可改善橡膠混合物的性質，因為其偶聯增加。然而，這樣所硅烷具有缺點，其在制備時需要烯烴的二氯化物作為原料，如3，4-二氯丁烯，而這種原料不能進行大規模地工業供應。

3-氯丙基三氯硅烷是制備有機功能化硅烷的起始原料，如3-巰醇基丙基三甲氧基硅烷或者雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷，它被大量需要，而在制備這種原料本身的過程中，由于不需要的副反應而形成了丙基三氯硅烷(PTS)(見EP?0?519?181)。這種副反應額外地消耗了三氯硅烷，而三氯硅烷目前是稀缺原料，從而使得上述制備助粘劑的方法非常昂貴。

已知的有機硅化合物作為起始原料時的缺點是價格昂貴，或者形成副產物，如丙基三氯硅烷。

發明內容

本發明的目的是開發用于橡膠的新型助粘劑，這種助粘劑是基于副產物丙基三氯硅烷。

本發明提供的有機硅化合物，特征在于其對應于通式I：式中，R′、R″、R彼此獨立地表示1～4個碳原子的烷氧基、1～4個碳

原子的鹵代烷氧基或者Cl，

Y表示H或Cl，

x＝0～6，以及

n＝0～30。

通式(I)中“......”表示可以與C₃H₅(Y)基團中的三個碳原子中任意一個結合的化學鍵，而五個氫原子和基團Y則占據其它空的鍵。

本發明也涉及一種制備通式I所示有機硅化合物的方法，其特征在于，將通式(II)所示的化合物或其混合物與MSH、M₂S_z或與M₂S/S反應：式中，M是銨離子或金屬離子如鈉離子或鉀離子，z的統計平均值在2至6之間，R′、R″、R、Y和“......”的含義與通式I中相同。

在本發明方法的一個實施方案中，反應可以在溶劑中進行，優選在惰性溶劑或其混合物中進行，如芳香溶劑，象氯苯等；鹵化烴，象氯仿或二氯乙烷等；醚，象二異丙醚、叔丁基甲基醚、四氫呋喃或二乙醚等；乙腈；羧酸酯，象乙酸乙酯、乙酸甲酯或乙酸異丙酯等；醇，象甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇或叔丁醇等。

反應溫度可以在20℃～150℃，優選在30℃～100℃，更優選在55℃～85℃。

反應可任選第在催化條件下進行，反應壓力可為常壓或最高超過常壓6巴。

通式(II)所示的化合物可以加入到MSH、M₂S/S或M₂S_z在溶劑中的懸浮液中。

反應時間可以長達24小時，優選1～8小時。

反應結束后，形成的沉淀物可以濾出，溶劑可以除去。

本發明通式I所示的化合物可以是透明的、黃色的或紅色的液體。

在優選的實施方案中，可以用乙醇作溶劑。反應優選在無水條件下進行，也即除去水分。可以使用預先干燥的溶劑，如分析純的乙醇等。

化合物MSH、M₂S_z或M₂S/S中的金屬離子優選為鈉離子。

在JP?722?8588、US?54?05?985和US?54?66?848中已經描述了硫化的方法。該反應可以在催化下進行。此處所用的催化劑的量可為催化量或按化學計量。

通式(II)所示的化合物和/或其混合物可以由通式(III)所示化合物的混合物經適當的反應(如烷氧化合物經醇解反應、鹵代烷氧化合物經與鹵代醇的反應)制得：式中，Y和“......”的含義同上。