用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂合成方法及脱酮肟型硅橡胶技术

本发明专利技术公开了一种用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂合成方法，按重量份计，将20份氨基硅烷偶联剂、20份环氧基硅烷偶联剂、10～20份其它功能性硅烷，1.0～2.0份低沸点水解促进剂以及0.2～1.0份纯水，投入到带搅拌的反应釜中，在釜温65～80℃搅拌下反应1.5～2小时，搅拌转速为60～100rpm；开启真空泵，使所述反应釜在真空度0.09～0.1MPa条件下，釜温80～100℃真空蒸馏0.9

【技术实现步骤摘要】
用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂合成方法及脱酮肟型硅橡胶


[0001]本专利技术涉及一种用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂合成方法及脱酮肟型硅橡胶，属精细化工


技术介绍

[0002]硅烷偶联剂是一种重要的工业添加剂，它可以用来偶联有机物和无机物，用作硅橡胶和硅树脂的增粘剂、交联剂和固化剂，以及用作纺织物整理剂、涂料添加剂等等。由于硅烷偶联剂分子中间存在亲有机和亲无机的两种功能团，可以把两种不同化学结构类型和亲和力相差很大的材料在界面连接起来，增加涂料和无机底层及颜料，填料与聚合物间的结合。
[0003]聚倍半硅氧烷(POSS)，特别是笼形聚倍半硅氧烷在高分子材料增强增韧、阻燃、降低介电常数、质子交换膜等方面得到广泛研究。聚倍半硅氧烷一般通过三氯硅烷或三烷氧基硅烷水解缩聚合成，通过控制反应条件可得到梯形、笼形、无规则状等结构产物。聚倍半硅氧烷结构特点在于内部由坚硬的Si
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O
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Si骨架组成的立方体，和角上的有机取代基，提供了作为无机
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有机杂化前体的潜力。位于聚倍半硅氧烷角上的有机取代基可解决传统体系中有机聚合物与无机填料之间界面不相容的问题，使聚倍半硅氧烷能很好地分散在杂化聚合物中。同时有文献报道，在聚合物中引入聚倍半硅氧烷可提高聚合物的耐高温性能和力学性能，增加阻燃性，抗氧化性和介电性能。
[0004]综合分析聚倍半硅氧烷的研究现状，这类化合物现有的的合成方法存在以下问题：一是合成通常使用强酸或者强碱(如氢氧化钠，浓硫酸和浓盐酸等)作为水解促进剂。使用强酸强碱的问题在于使得反应结束的提纯变得复杂，要把反应体系中和至酸性，并进行过滤，分液等操作，增加了生产时间以及提高了成本。另外有使用四甲基氢氧化铵溶液作为催化剂，但价格昂贵，且该化合物对空气敏感。三是添加溶剂(乙醇，异丙醇等)在高温下(80℃以上)反应，此合成方法需要使用大量溶剂，反应结束后需要长时间蒸馏，且高温条件耗能高，不符合绿色化学的要求。四是在合成的过程中目标产物的粘度随机性大，难以获得目标粘度的偶联剂以满足不同的用户需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂合成方法，使用该方法可使工艺设备简单，原料价廉易得，安全环保，制取的产物可直接作为RTV硅橡胶硅酮胶的增粘剂使用，既减少了生产成本，创造了经济效益，提高了生产效率又减少了环境污染。
[0006]本专利技术提供了一种用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂的合成方法，所述合成方法包括以下步骤：
[0007]1)按重量份计，将20份氨基硅烷偶联剂、20份环氧基硅烷偶联剂、10～20份其它功
能性硅烷，1.0～2.0份低沸点水解促进剂以及0.2～1.0份纯水，投入到带搅拌的反应釜中，在釜温65～80℃搅拌下反应1.5～2小时，搅拌转速为60～100rpm；
[0008]2)开启真空泵，使所述反应釜在真空度0.09～0.1MPa条件下，釜温80～100℃真空蒸馏0.9
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1.1小时，得到透明液体产物即为所述聚倍半硅氧烷偶联剂。
[0009]优选地，所述氨基硅烷偶联剂为：氨丙基三乙氧基硅烷、N
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(2
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氨乙基)
‑3‑
氨丙基三烷氧基硅烷、3
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苯氨基丙基三烷氧基硅烷、氨丙基甲基二烷氧基硅烷、N
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(2
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氨乙基)
‑3‑
氨丙基甲基二烷氧基硅烷、N
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正丁基
‑3‑
氨丙基三烷氧基硅烷、3
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(二乙烯三胺基)丙基三烷氧基硅烷的任一种或几种。
[0010]优选地，所述环氧基硅烷偶联剂为：γ―(2,3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2
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(3,4
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环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅、3
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅的任一种或几种。
[0011]优选地，所述其它功能性硅烷为：正硅酸乙酯、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3
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(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷的任一种或几种。
[0012]优选地，所述低沸点水解促进剂为：三乙胺、乙二胺、吡啶、冰乙酸或二异丙基乙胺的任一种或几种。
[0013]优选地，所述纯水的添加量不大于氨基硅烷偶联剂及环氧基硅烷偶联剂总重量的2.5％；更优选地，所述纯水的添加量不小于氨基硅烷偶联剂及环氧基硅烷偶联剂总重量的0.5％。
[0014]优选地，在250mL的三口烧瓶内，加入20g氨丙基三乙氧基硅烷，20g的γ―(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，20g的正硅酸乙酯，0.2g～1.0g纯水以及1g三乙胺作为水解促进剂；添加完成后打开搅拌，转速100rpm，油浴升温到65℃下搅拌反应1.5小时；反应完成后进行蒸馏，在真空度0.09～0.1MPa，温度80℃下，蒸馏1小时后，即得到无色透明液体产物；以水添加量为横坐标x，聚倍半硅氧烷偶联剂的粘度为纵坐标y，获得用于预测聚倍半硅氧烷偶联剂的粘度的标准曲线y＝163.18ln(x)+329.03。
[0015]优选地，所述聚倍半硅氧烷偶联剂的具体结构式为：
[0016][0017]本专利技术的另一专利技术目的在于提供一种脱酮肟型硅橡胶，其由如下重量份的原料在室温环境下混合制备而成：107胶100份，纳米钙150份，甲基硅油11份，甲基三丁酮肟基硅烷10份，乙烯基三丁酮肟基硅烷2份，偶联剂1份和二丁基二月桂酸锡0.05份；其中，所述偶联剂为上述合成方法获得的聚倍半硅氧烷偶联剂。
[0018]相对于现有技术，本专利技术取得了有益的技术效果
[0019](1)在合成脱酮肟型单组分RTV硅橡胶增粘剂的研究过程中，首创在制备过程中添加一种特定的具有低沸点的有机物水解促进剂，其沸点小于130℃，合成完成后可直接通过抽真空去除；在添加上述低沸点水解促进剂的同时，结合使用无溶剂合成法获得的增粘剂能够使得脱酮肟型单组分RTV硅橡胶产品具有良好的拉伸强度以及优异的粘结性能，其表干时间较短。
[0020](2)通过调整纯水添加量能够其制备的工字模块测得拉伸强度，重要的是，其能够通过简单且确切的工艺参数优化从而获得具有不同的目标粘度的聚倍半硅氧烷偶联剂，以满足不同用户的需求。
[0021](3)上述工艺相对于现有技术中的合成工艺，既免去了现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括以下步骤：1)按重量份计，将20份氨基硅烷偶联剂、20份环氧基硅烷偶联剂、10～20份其它功能性硅烷，1.0～2.0份低沸点水解促进剂以及0.2～1.0份纯水，投入到带搅拌的反应釜中，在釜温65～80℃搅拌下反应1.5～2小时，搅拌转速为60～100rpm；2)开启真空泵，使所述反应釜在真空度0.09～0.1MPa条件下，釜温80～100℃真空蒸馏0.9
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1.1小时，得到透明液体产物即为所述聚倍半硅氧烷偶联剂。2.如权利要求1所述的用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂的合成方法，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂为：氨丙基三乙氧基硅烷、N
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(2
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氨乙基)
‑3‑
氨丙基三烷氧基硅烷、3
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苯氨基丙基三烷氧基硅烷、氨丙基甲基二烷氧基硅烷、N
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(2
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氨乙基)
‑3‑
氨丙基甲基二烷氧基硅烷、N
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正丁基
‑3‑
氨丙基三烷氧基硅烷、3
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(二乙烯三胺基)丙基三烷氧基硅烷的任一种或几种。3.如权利要求2所述的用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂的合成方法，其特征在于，所述环氧基硅烷偶联剂为：γ―(2,3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2
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(3,4
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环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅、3
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅的任一种或几种。4.如权利要求3所述的用于RTV硅橡胶的聚倍半硅氧烷偶联剂的合成方法，其特征在于，所述其它功能性硅烷为：正硅酸乙酯、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基、γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君行，程小莲，翟晓旭，胡新嵩，李万华，徐文杰，王少辉，钟志贤，张杰龙，
申请(专利权)人：广州市高士实业有限公司，
类型：发明
国别省市：