一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法
【專利摘要】一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法，本發(fā)明涉及硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的硅烷偶聯(lián)劑功能單一，用于無機粒子改性聚合物時，要進行包覆和聚合兩步反應的技術問題。本發(fā)明的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑為γ-叔丁基過氧丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，其結構式為：制備方法：一、制備過氧化叔丁醇鈉；二、過氧化叔丁醇鈉與3-氯丙基三甲氧基硅烷反應；三、洗滌去除生成物中混雜的過氧化叔丁醇鈉和氯化鈉及甲苯；四、以正己烷與乙酸乙酯混合溶液作為萃取劑萃取后，低溫儲藏，過濾，旋蒸，得到過氧化硅烷偶聯(lián)劑。該偶聯(lián)劑的一端為可水解的甲氧基團，另一端為可引發(fā)聚合的過氧基團，可用于無機粒子表面改性和接枝聚合物的聯(lián)合反應中。
【專利說明】一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 硅烷偶聯(lián)劑是由硅氯仿（HSiCl3)和帶有反應性基團的不飽和烯烴在伯氯酸催化 下加成，再經醇解而得。近年來，高分子材料助劑硅烷偶聯(lián)劑包覆無機粒子的應用越來越廣 泛，通過使用硅烷偶聯(lián)劑，可在無機物質和有機物質的界面之間架起"分子橋"，把兩種性質 懸殊的材料連接在一起提高復合材料的性能和增加粘接強度的作用。
[0003] 目前，無機粒子表面改性和接枝聚合物聯(lián)合應用對聚合物基體的改性取得良好的 成效。為了在無機材料表面接枝聚合高聚物，通常先用含有乙烯基和環(huán)氧基的偶聯(lián)劑對無 機材料經行表面處理，引入不飽和碳碳雙鍵或者環(huán)氧基團，然后在此基礎上引發(fā)劑進而引 發(fā)聚合高聚物。利用偶聯(lián)劑包覆無機粒子的同時在其表面接枝聚合物，大大的提高了無機 粒子與聚合物基體的相容性，同時也提高了其綜合性能。但現(xiàn)有的硅烷偶聯(lián)劑只能對無機 粒子表面進行改性，另一端單體的聚合仍需要再次添加引發(fā)劑引發(fā)聚合，功能單一。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的硅烷偶聯(lián)劑功能單一，用于無機粒子改性聚合物時，還需 要加入引發(fā)劑才能實現(xiàn)聚合高聚物的問題，而提供一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的一種過氧化娃燒偶聯(lián)劑為Y _叔丁基過氧丙基二甲氧基娃燒偶聯(lián)劑，其 結構式為：
[0006]

【權利要求】
1. 一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑，其特征在于該偶聯(lián)劑為Y-叔丁基過氧丙基三甲氧基硅 烷，其結構式為：
2. 制備權利要求1所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的方法，其特征在于該方法按以下步 驟進行： 一、 將過氧化叔丁醇與金屬鈉或氫氧化鈉按摩爾比（1?10) :1在容器內混合后放入 反應釜中，用氮氣保護，在溫度低于5°C的條件下攪拌反應4h?6h，過濾后，將固相物用三 氯甲烷洗滌，然后放在溫度為30?40°C的真空干燥箱干燥30?60min，得到過氧化叔丁醇 鈉； 二、 將步驟一得到的過氧化叔丁醇鈉與3-氯丙基三甲氧基硅烷按摩爾比（1-10) :1的 比例溶于溶劑中，再將得到的溶液放入反應釜中，用氮氣保護，在溫度為〇°C?30°C的條件 下，攪拌反應5h?24h;所述的溶劑為水、甲苯或三氯甲烷； 三、 反應結束后，去除產物中未反應的反應物、反應后產生的副產物和溶劑，得到粗產 品； 四、 按正己烷與乙酸乙酯的體積比為2:1配制萃取劑，將萃取劑加入到粗產品中，低溫 儲藏2?IOh后，過濾，將萃取液旋蒸，得到Y-叔丁基過氧丙基三甲氧基硅烷。
3. 根據權利要求2所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于步驟一中過 氧化叔丁醇與金屬鈉或氫氧化鈉的摩爾比（5?8) :1。
4. 根據權利要求2或3所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于步驟一 中在氮氣保護下，在溫度為〇?4°C的條件下攪拌反應4. 5h?5. 5h。
5. 根據權利要求2或3所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于步驟二 中過氧化叔丁醇鈉與3-氯丙基三甲氧基硅烷的摩爾比為（2?5) :1。
6. 根據權利要求2或3所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于步驟二 中在氮氣保護下，在溫度為2°C?15°C的條件下，攪拌反應8h?15h。
7. 根據權利要求2或3所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于具步驟 四中低溫儲藏時的溫度為〇?5°C。
8. 根據權利要求2或3所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于步驟 二中的溶劑為甲苯，步驟三中去除產物中未反應的反應物、反應后產生的副產物和溶劑 的操作如下：向產物中加入足量10%氫氧化鈉水溶液，攪拌混合后分層，將下層的水相 去除后，得到上層的有機相溶液；再向有機相溶液中加入甲醇，使甲苯與甲醇的體積比為 27. 5:72. 5,混合均勻后，利用旋轉蒸發(fā)儀在35°C，26kPa時加熱進行共沸去除甲苯。
9. 根據權利要求2或3所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于步驟二 中的溶劑為水，步驟三中去除產物中未反應的反應物、反應后產生的副產物和溶劑的操作 如下：向產物中加入足量10%氫氧化鈉水溶液，攪拌混合后分層，將下層的水相去除后，得 到上層的有機相溶液；再向有機相溶液中加入三氯甲烷，混合后將三氯甲烷提液層分離出 來，利用旋轉蒸發(fā)儀在35°C，26kPa下加熱除去三氯甲烷。
10. 根據權利要求2或3所述的一種過氧化硅烷偶聯(lián)劑的制備方法，其特征在于步驟二 中的溶劑為三氯甲烷，步驟三中去除產物中未反應的反應物、反應后產生的副產物和溶劑 的操作如下：向產物中加入足量10%氫氧化鈉水溶液，攪拌混合后分層，將下層的水相去 除后，得到上層的有機相溶液，利用旋轉蒸發(fā)儀在35°C，26kPa下加熱除去有機相溶液中的 三氯甲烷。
【文檔編號】C07F7/18GK104311592SQ201410471385
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權日:2014年9月16日
【發(fā)明者】王雅珍, 何子健, 馬立群, 藏雨, 孫兆洋 申請人:齊齊哈爾大學