[發明專利]一種含有彈性體的硅烷偶聯劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011025654.1
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112125927B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 汪國慶;和晉川;于人同;王澤;廖建和
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C08G65/324;C08G65/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋

本發明提供了一種含有彈性體的硅烷偶聯劑的制備方法，包括：A)將二氧化碳、含有環氧基的單體在催化劑的作用下，反應，得到含有環碳酸酯基團的單體；B)將所述含有環碳酸酯基團的單體和含有氨基的硅烷偶聯劑混合，在催化劑的作用下，加熱反應，得到含有彈性體的硅烷偶聯劑。本發明通過含有氨基的硅烷偶聯劑單體與含有環碳酸酯基團的單體開環合成含有聚氨基甲酸酯基團的聚合物彈性體，由于其能水解的特性，能與無機物質結合，為提高復合材料的性能和增加粘接強度提供了新的途徑。本發明含有彈性體的硅烷偶聯劑使用的原料是二氧化碳合成的環碳酸酯及含有氨基的硅烷偶聯劑。本發明具有交聯密度高，附著力好等特點。

技術領域

本發明涉及偶聯劑技術領域，尤其是涉及一種含有彈性體的硅烷偶聯劑及其制備方法。

背景技術

隨著現代工業的發展，非異氰酸酯聚氨酯得到了更廣泛的研究和應用，能夠應用于傳統聚氨酯廣泛應用的涂料、抗裂復合材料、耐化學涂層、密封劑、粘接劑等領域。非異氰酸酯聚氨酯產品的原料不采用傳統的多元醇和異氰酸酯，而采用綠色路線由二氧化碳合成無毒的環碳酸酯。因此非異氰酸酯聚氨酯生產工藝相較于傳統生產過程而言無毒環保。非異氰酸酯聚氨酯具有與傳統聚氨酯不同的結構與性能，彌補了傳統聚氨酯中的弱鍵結構。其耐化學性、耐水解性以及抗滲透性均較為優異，而制備過程中避免高毒性的和濕敏性物質的多異氰酸酯，就不會因產生氣泡而使得材料形成缺陷，這樣就為原料的儲存和施工帶來便利。此外，非異氰酸酯聚氨酯的與傳統聚氨酯的價格相差無幾，仍能體現出其價格優勢。

由于硅烷偶聯劑含有兩種不同的活性基團，可以用來偶聯無機材料和高分子材料，增強其粘結性，提高產品的機械、電器、耐水、抗老化等性能。常用于玻璃纖維、鑄造、紡織物助劑、絕緣材料、膠粘劑等行業。根據所選擇的樹脂不同獲得不同的性能。

硅烷偶聯劑用于金屬預處理具有環保、低能耗等明顯優勢，除此之外由于其具有有機、無機化合物的特點，不但與金屬結合相當牢固，而且和涂料具有良好的相容性，從而增強涂料在金屬表面的附著力。磷化法、鉻鈍化法由于涉及強酸和有毒金屬的使用，能耗高的同時對環境污染嚴重。

因此，開發一種高效、安全的硅烷偶聯劑是非常必要的。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種含有彈性體的硅烷偶聯劑的制備方法，本發明制備的含有彈性體的硅烷偶聯劑交聯密度高，附著力好，防腐性能好，同時無毒環保。

本發明提供了一種含有彈性體的硅烷偶聯劑的制備方法，包括：

A)將二氧化碳、含有環氧基的單體在催化劑的作用下，反應，得到含有環碳酸酯基團的單體；

B)將所述含有環碳酸酯基團的單體和含有氨基的硅烷偶聯劑混合，在催化劑的作用下，加熱反應，得到含有彈性體的硅烷偶聯劑。

優選的，所述步驟A)含有環氧基的單體為環氧氯丙烷或縮水甘油醚類單體。

優選的，所述步驟A)催化劑為四丁基溴化銨、四丁基碘化銨、溴化鉀、氯化鈣或溴化鋅的一種或幾種。

優選的，所述步驟A)含有環氧基的單體和催化劑的質量比為(10～50)：1。

優選的，所述步驟A)中反應壓力為0.5～2MPa，反應溫度120～140℃，反應時間為24～48h；所述反應在攪拌的條件下進行，所述攪拌速率為200～400r/min。