[發明專利]螯合型鈦酸酯偶聯劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110760041.0
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113337003A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 郭順政;郭春和;盛華;唐志香
• 申請（專利權）人: 揚州市立達樹脂有限公司
• 主分類號: C08K5/10
• 分類號: C08K5/10;C08K5/521;C09D7/63;C07F9/6596
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 楊勝

本發明公開了一種螯合型鈦酸酯偶聯劑及其制備方法，其特征在于，該螯合型鈦酸酯偶聯劑具有式(Ⅰ)所示的化學結構式：其中，R₁為?CH₂?或R₂為烷基。本發明提供的螯合型鈦酸酯偶聯劑，通過螯合劑形成多元環有機鈦化合物，具有很高的水解穩定性，可用于水性涂料等產品中；本發明的偶聯劑還能夠提高水性涂料形成的涂層的柔韌性和附著力，可提升水性涂料產品的綜合性能。

技術領域

本發明涉及偶聯劑領域，特別涉及一種螯合型鈦酸酯偶聯劑及其制備方 法。

背景技術

鈦酸酯偶聯劑可廣泛應用于涂料行業、橡膠行業、顏料行業等，能夠提 升產品的質量。由于鈦的特殊結構，因而有多種獨特的功能，且鈦是在地殼 中分布量占第四位的金屬元素，我國儲量豐富，鈦酸酯偶聯劑具有廣闊的應 用前景。為減小環境污染，涂料行業已開發了大量水溶性溶劑代替原來的油 溶性溶劑，偶聯劑應用在涂料中，能夠起到增大顏料填料量、提高分散性能、 提高防沉性能等作用。其中，鈦酸酯偶聯劑可用于涂料中，但傳統的鈦酸酯 偶聯劑易水解，在水中穩定性差，導致喪失其偶聯劑功能，限制了鈦酸酯偶 聯劑的應用。

所以，現在有必要提供一種性能更加可靠的鈦酸酯偶聯劑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種 螯合型鈦酸酯偶聯劑及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種螯合型鈦酸酯偶 聯劑，其具有式(Ⅰ)所示的化學結構式：

其中，R₁為-CH₂-或R₂為烷基。

優選的是，該螯合型鈦酸酯偶聯劑的制備方法為：

1)制備焦磷酸烷基酯；

2)制備鈦酸酯偶聯劑中間體：將鈦酸酯加入到帶有冷凝回流和攪拌棒的 三口燒瓶中，在室溫下邊攪拌邊滴加螯合劑，然后繼續滴加焦磷酸烷基酯， 在75-85℃下反應1.5-4小時，制得鈦酸酯偶聯劑中間體；

3)在室溫下，向將步驟2)制得的鈦酸酯偶聯劑中間體中滴加三乙醇胺， 反應0.5-1.5小時后，再滴加去離子水，繼續反應10-60分鐘，得到所述螯合 型鈦酸酯偶聯劑。

優選的是，其中的螯合劑為丙二醇，或者為丙烯酸和乳酸的組合。

優選的是，其中，R₂為-C₈H₁₇。

優選的是，其中，螯合劑為丙二醇，該螯合型鈦酸酯偶聯劑的結構式如 下式(Ⅱ)所示：

優選的是，該螯合型鈦酸酯偶聯劑的制備方法為：

1)制備焦磷酸烷基酯；

將2-乙基己醇和溶劑加入到三口燒瓶中，加入甲基次磷酸乙酯，再加入 五氧化二磷，再45-60℃下反應1-3小時，減壓蒸餾除去溶劑，得到焦磷酸烷 基酯；

2)制備鈦酸酯偶聯劑中間體：將鈦酸酯加入到帶有冷凝回流和攪拌棒的 三口燒瓶中，在室溫下邊攪拌邊滴加丙二醇，然后繼續滴加焦磷酸烷基酯， 在75-85℃下反應1.5-4小時，減壓蒸餾除去反應副產物，制得鈦酸酯偶聯劑 中間體；

3)在室溫下，向將步驟2)制得的鈦酸酯偶聯劑中間體中滴加三乙醇胺， 反應0.5-1.5小時后，再滴加去離子水，繼續反應10-60分鐘，得到所述螯合 型鈦酸酯偶聯劑。

優選的是，其中，螯合劑為丙烯酸和乳酸的組合，該螯合型鈦酸酯偶聯 劑的結構式如下式(Ⅲ)所示：