[發明專利]含β-二羰基的有機硅偶聯劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110359504.9
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102491991A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 高非;盧科蓉;魏博;侯學清;雷自強;康旭
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C07F7/16
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬涉及一種新型耐高溫有機硅偶聯劑，特別涉及一種含β-二羰基的有機硅偶聯劑，本發明還涉及該有機硅偶聯劑的制備方法。

背景技術

有機硅烷偶聯劑是由硅氯仿（HSiCl₃）和帶有反應性基團的不飽和烯烴在鉑氯酸催化下加成，再經醇解而得。其實質上是一類具有有機官能團的硅烷，在其分子中同時具有能和無機質材料（如玻璃、硅砂、金屬等）化學結合的反應基團及與有機質材料（合成樹脂等）化學結合的反應基團。硅烷偶聯劑的應用大致可歸納為三個方面：

（一）用于玻璃纖維的表面處理：能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能，大大提高玻璃纖維增強復合材料的強度、電氣、抗水、抗氣候等性能，即使在濕態時，它對復合材料機械性能的提高，效果也十分顯著。目前，在玻璃纖維中使用硅烷偶聯劑已相當普遍，用于這一方面的硅烷偶聯劑約占其消耗總量的50%，其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。?

（二）用于無機填料填充塑料：可預先對填料進行表面處理，也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力，改善工藝性能和提高填充塑料（包括橡膠）的機械、電學和耐氣候等性能。?

（三）用作密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑：能提高它們的粘接強度、耐水、耐氣候等性能。硅烷偶聯劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接的難題。

目前，有機硅烷偶聯劑的種類很多，國內主要有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171等。但是，這些有機硅烷偶聯劑大部分被長鏈烷氧基取代，活性降低，不易與填料相鍵合。另外它們的生產工藝長，污染嚴重，而且純度低，產率亦較低，使得加工過程和結果均處于較低檔次，使用范圍受到一定的限制。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種含β-二羰基的有機硅偶聯劑。

本發明的另一目的是提供一種含β-二羰基的有機硅偶聯劑的制備方法。

?（一）含β-二羰基的有機硅偶聯劑

本發明含β-二羰基的有機硅偶聯劑，其結構式為：

R₁?為-OC₆H_5?或-OC_nH_2n+1，其中，n=1~11的整數；?

R_2?為-OC₆H_?5或-OC_mH_2m+1?，其中，m=1~11的整數；

R_3?為Cl、-OC_yH_2y+1或-CxH2x+1，其中，y=1~3的整數，x=1~3的整數；

?R_4?為Cl、-OC_yH_2y+1或-CxH2x+1，其中，y=1~3的整數，x=1~3的整數；

R_5?為Cl、-OC_yH_2y+1或-CxH2x+1，其中，y=1~3的整數，x=1~3的整數。

本發明的有機硅偶聯劑由于具有β-二羰基官能團，其結構中的二羰基具有配位螯合作用，有利于產生共面作用力，增加粘接性，從而解決了性能十分優良的氟橡膠、氟硅橡膠難以粘接的應用問題，用于制備特種硅油、硅樹脂。偶聯劑的有機硅聚合物因主鏈由Si-O-Si?鏈節，側鏈帶有機基團，因而兼具有機和無機特性以及優良的耐高低溫、耐輻照、耐腐蝕、耐氧化等獨特性能；而且，甲氧基和乙氧基取代的硅烷比相應的長鏈烷氧基取代的硅烷具有更高的活性，進而可以快速的使它們本身與填料相鍵合，從而使復合材料具有更好的濕狀態機械性和穩定的電氣性能，該偶聯劑性能獨特、改性效果優良，還可作為液體硅橡膠、涂料、油墨、油漆中的促粘劑來使用。

（二）含β-二羰基的有機硅偶聯劑的制備

本發明含β-二羰基的有機硅偶聯劑的制備方法，包括以下工藝步驟：

（1）β-二羰基的烯丙基化合物的制備

在極性有機溶劑中，以無水碳酸鉀為催化劑，將含β-二羰基的化合物與烯丙基鹵以1:1~1:5的摩爾比，于0~110℃攪拌反應0.25~24h，冷卻至室溫，除去多余的碳酸鉀，用乙酸乙酯萃取，水洗，干燥，得到β-二羰基的烯丙基化合物。

所述含β-二羰基的化合物的結構式為：R₁COCH₂COR_2；