[發明專利]表面接枝有機功能分子的二氧化硅及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201010276979.7
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN102399376A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 陽明書;董全霄;丁艷芬;張世民;王峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08K9/06
• 分類號: C08K9/06;C08K9/04;C08K3/36;C09C1/28;C09C3/12;C09C3/08;C08L23/00;C08L67/00;C08L63/00;C09J11/04;C09D7/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

1.一種表面接枝有機功能分子的二氧化硅，其特征是：在二氧化硅的表面接枝有硅烷偶聯劑，并通過硅烷偶聯劑作為橋聯，接枝有機磷雜環化合物，其中硅烷偶聯劑占表面接枝有機功能分子的二氧化硅總量的0.1wt％～50wt％，有機磷雜環化合物占表面接枝有機功能分子的二氧化硅總量的0.1wt％～50wt％，余量為二氧化硅。

2.根據權利要求1所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅，其特征是：所述的二氧化硅的粒徑為0.001～100μm。

3.根據權利要求1所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅，其特征是：所述的硅烷偶聯劑分子中至少含有一個可反應性基團，所述可反應性基團選自乙烯基、乙炔基、異氰酸酯基、環氧基、氨基、羧基或鹵原子。

4.根據權利要求1所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅，其特征是：所述的有機磷雜環化合物具有如下結構式之一：

5.一種根據權利要求1～4任意一項所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅的制備方法，其特征是：以原料二氧化硅的質量份數為基準；

a.將1～20質量份數的原料二氧化硅分散到100質量份數的有機溶劑中形成懸浮液；

b.將0.1～2.5質量份數的硅烷偶聯劑加入到步驟a得到的二氧化硅懸浮液中，攪拌反應，過濾，洗滌，干燥，得到硅烷偶聯劑改性的二氧化硅；

c.將步驟b得到的1～5質量份數的硅烷偶聯劑改性的二氧化硅分散在有機溶劑中形成懸浮液；

d.將0.1～2.5質量份數的有機磷雜環化合物、0.1～2.5質量份數的催化劑加入到步驟c得到的懸浮液中，攪拌反應，過濾，洗滌，干燥，得到所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅；

或

e.將1～20質量份數的原料二氧化硅分散到100質量份數的有機溶劑中形成懸浮液；

f.將0.1～2.5質量份數的硅烷偶聯劑加入到步驟e得到的二氧化硅懸浮液中，攪拌反應；

g.將0.1～2.5質量份數的有機磷雜環化合物、0.1～2.5質量份數的催化劑加入到步驟f得到的懸浮液中，攪拌反應，過濾，洗滌，干燥，得到所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅；

或

h.將0.1～2.5質量份數的硅烷偶聯劑、0.1～2.5質量份數的有機磷雜環化合物、0.5～2.5質量份數的催化劑和100質量份數的有機溶劑一起加入到反應器中，攪拌反應后除去未反應的硅烷偶聯劑和有機磷雜環化合物，得到有機磷雜環化合物接枝硅烷偶聯劑的產物；

i.將步驟h得到的有機磷雜環化合物接枝硅烷偶聯劑的產物分散在有機溶劑中，加入1～5份質量分數的二氧化硅，攪拌反應，過濾，洗滌，干燥，得到所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅；

或

j.將0.1～2.5質量份數的硅烷偶聯劑、0.1～2.5質量份數的有機磷雜環化合物、0.5～2.5質量份數的催化劑和100質量份數的有機溶劑一起加入到反應器中，攪拌反應；

k.向步驟j的反應器中加入1～5份質量分數的二氧化硅，攪拌反應，過濾，洗滌，干燥，得到所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅；

或

將1～5份質量分數的二氧化硅、0.1～2.5質量份數的硅烷偶聯劑、0.1～2.5質量份數的有機磷雜環化合物、0.5～2.5質量份數的催化劑和100質量份數的有機溶劑一起加入到反應器中，攪拌反應，洗滌，干燥，得到所述的表面接枝有機功能分子的二氧化硅。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征是：所述的原料二氧化硅的粒徑為0.001～100μm。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征是：所述的硅烷偶聯劑分子中至少含有一個可反應性基團，所述可反應性基團選自乙烯基、乙炔基、異氰酸酯基、氨基、羧基或鹵原子。

所述的有機磷雜環化合物具有如下結構式之一：