專利名稱：一種含硫硅烷偶聯(lián)劑及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法，具體來講是涉及一種含硫硅烷偶聯(lián)劑及其合成方法。
背景技術(shù)：
偶聯(lián)劑的使用能賦予眾多的橡膠、塑料制品許多優(yōu)秀綜合性能，如機械性能、電氣性能、耐水性、耐熱性、防霉性等。目前硅烷偶聯(lián)劑已廣泛應(yīng)用于化工、建材、鑄造、電子等行業(yè)。20世紀90年代以來，隨著米其林公司全填充白炭黑“綠色輪胎”的成功開發(fā)，白炭黑在橡膠工業(yè)中得到更為廣泛的應(yīng)用。白炭黑表面有硅羥基因而顯示較大的極性，而橡膠基體一般是非極性的，白炭黑與橡膠的相容性不好。為了使白炭黑在橡膠中獲得好的分散效果需加入硅烷偶聯(lián)劑。傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑是雙(三乙氧基丙基)四硫化物，商品名Si69。它適用于硫磺硫化體系。在填充了白炭黑的橡膠體系中起分散和助硫化雙重作用。但Si69在使用中需要混煉溫度高，易引起膠料焦燒，并存在膠料氣孔率較高的弊端，因此須嚴格控制排膠溫度不高于160℃，采用3-6段混煉。為了解決上述問題，巰基封端型的硅烷偶聯(lián)劑在本世紀初問世，本發(fā)明即合成了一種新的巰基封端型的硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明的含硫硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用于橡膠混煉時，被封閉的巰基處于亞活性狀態(tài)，在硫化時封閉巰基的基團可以脫去，從而顯示巰基參與橡膠硫化的特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供可用于無機填料填充橡膠體系的一種含硫硅烷偶聯(lián)劑及其合成方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種含硫硅烷偶聯(lián)劑，化學名稱是黃原酸酯基丙基三甲氧基硅烷，其分子結(jié)構(gòu)如下
這是一種巰基封端型的硅烷偶聯(lián)劑。
該偶聯(lián)劑是由具有以下結(jié)構(gòu)的原料1和原料2反應(yīng)而得到； 原料1 原料2該含硫硅烷偶聯(lián)劑的合成方法以甲醇為溶劑的情況下，氯丙基三甲氧基硅烷為原料1，乙基黃原酸鉀為原料2，通高純氮氣保護，反應(yīng)最終生成目標產(chǎn)物黃原酸酯基丙基三甲氧基硅烷；原料1與原料2的摩爾比為1∶1～1.5，反應(yīng)溫度為45～65℃，反應(yīng)時間為12～24小時。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.黃原酸酯基丙基三甲氧基硅烷可處理無機填料，尤其適用于白碳黑填充橡膠體系，可明顯促進填料在基體中的分散，使填料具有良好的補強性能。該偶聯(lián)劑可用于高溫混煉，不易引起膠料焦燒。
2.應(yīng)用該類新型含硫硅烷偶聯(lián)劑可以在較高的溫度下混煉，故混煉時間或混煉次數(shù)可以減少，從而降低了生產(chǎn)成本。
3.對硅烷偶聯(lián)劑的開發(fā)拓展了無機填料在橡膠中的應(yīng)用，該類新型含硫硅烷偶聯(lián)劑可以適用于一大批無機粉體填料。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1在100mL三口圓底燒瓶中，高純氮氣保護下，投入4.51g乙基黃原酸鉀，加入20mL甲醇溶解。4.65g三甲氧基氯硅烷溶于20mL甲醇，該溶液通過恒壓漏斗在15分鐘內(nèi)向燒瓶中滴加完畢。升溫至65℃，在甲醇中回流反應(yīng)4小時，冷卻至室溫攪拌12小時，濾去瓶底的氯化鉀沉淀，蒸餾出溶劑與未反應(yīng)原料，再減壓蒸餾得黃色液體3.59g，即為產(chǎn)物，經(jīng)質(zhì)譜檢測分子量為284。
實施例2在100mL三口圓底燒瓶中，高純氮氣保護下，投入3.76g乙基黃原酸鉀，加入15mL甲醇溶解。4.59g三甲氧基氯硅烷溶于20mL甲醇，該溶液通過恒壓漏斗在15分鐘內(nèi)向燒瓶中滴加完畢。升溫至55℃，在甲醇中回流反應(yīng)8小時，冷卻至室溫再攪拌4小時，經(jīng)分離得黃色液體2.56g，即為產(chǎn)物，經(jīng)質(zhì)譜檢測分子量為284。
實施例3在100mL三口圓底燒瓶中，高純氮氣保護下，投入6.77g乙基黃原酸鉀，加入30mL甲醇溶解。4.71g三甲氧基氯硅烷溶于20mL甲醇，該溶液通過恒壓漏斗在30分鐘內(nèi)向燒瓶中滴加完畢。升溫至45℃，在甲醇中回流反應(yīng)12小時，冷卻至室溫再攪拌12小時，濾去瓶底的氯化鉀沉淀，蒸餾出溶劑與未反應(yīng)原料，再減壓蒸餾得黃色液體3.96g，即為產(chǎn)物，經(jīng)質(zhì)譜檢測分子量為284。
上述
具體實施例方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種含硫硅烷偶聯(lián)劑，其特征在于化學名稱是黃原酸酯基丙基三甲氧基硅烷，其分子結(jié)構(gòu)如下 這是一種巰基封端型的硅烷偶聯(lián)劑。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的含硫硅烷偶聯(lián)劑，其特征在于該偶聯(lián)劑是由具有以下結(jié)構(gòu)的原料1和原料2反應(yīng)而得到； 原料1 原料2
3.一種含硫硅烷偶聯(lián)劑的合成方法，其特征在于以甲醇為溶劑的情況下，氯丙基三甲氧基硅烷為原料1，乙基黃原酸鉀為原料2，通高純氮氣保護，反應(yīng)最終生成目標產(chǎn)物黃原酸酯基丙基三甲氧基硅烷；原料1與原料2的摩爾比為1∶1～1.5，反應(yīng)溫度為45～65℃，反應(yīng)時間為12～24小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含硫硅烷偶聯(lián)劑及其合成方法。以甲醇為溶劑的情況下，氯丙基三甲氧基硅烷為原料1，乙基黃原酸鉀為原料2，通高純氮氣保護，反應(yīng)最終生成目標產(chǎn)物其化學名稱為黃原酸酯基丙基三甲氧基硅烷。黃原酸酯基丙基三甲氧基硅烷可處理無機填料，尤其適用于白碳黑填充橡膠體系，可明顯促進填料在基體中的分散，使填料具有良好的補強性能。該偶聯(lián)劑可用于高溫混煉，不易引起膠料焦燒。應(yīng)用該類新型含硫硅烷偶聯(lián)劑可以在較高的溫度下混煉，故混煉時間或混煉次數(shù)可以減少，從而降低了生產(chǎn)成本。對硅烷偶聯(lián)劑的開發(fā)拓展了無機填料在橡膠中的應(yīng)用，該類新型含硫硅烷偶聯(lián)劑可以適用于一大批無機粉體填料。
文檔編號C08L21/00GK1931862SQ20061005290
公開日2007年3月21日 申請日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者方征平, 李瑞雋, 佟立芳, 許忠斌, 陳興江, 魯圣軍, 古文全, 吉玉碧 申請人:浙江大學, 貴州省復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心