具有隔离白炭黑作用的硅烷偶联剂的制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了隔离改性白炭黑作用的硅烷偶联剂的制备和应用。偶联剂是利用现有的硅烷偶联剂(Ⅲ)与现有的硅烷偶联剂(Ⅳ)或化合物(Ⅴ)经化学反应得到。利用本发明专利技术所述的硅烷偶联剂改性白炭黑，能实现白炭黑颗粒在聚合物基体中化学隔离，从而使白炭黑在聚合物基体中的均匀分散。尤其在以橡胶为代表的弹性聚合物中，以本发明专利技术所述的硅烷偶联剂改性白炭黑作为补强剂，可以有效的解决弹性聚合物‑纳米无机填料复合材料体系中因无机填料相互碰撞摩擦导致的动态性能不佳等问题。本发明专利技术所述的硅烷偶联剂合成反应简单易行，所用合成原料廉价易得，具有良好的可实施性。

Preparation and application of silane coupling agent with insulating white carbon

The present invention discloses the preparation and application of silane coupling agent for isolating modified white carbon. The coupling agent is obtained by chemical reaction with the existing silane coupling agent (III) and the existing silane coupling agent (IV) or compound (V). The silica gel modified by the silane coupling agent can realize the chemical isolation of the silica particles in the polymer matrix, thereby uniformly dispersing the white carbon in the polymer matrix. Especially in the rubber elastic polymer represented by silane coupling agent, the invention of the modified silica as reinforcing agent, can effectively solve the problems of elastic polymer nano inorganic filler composites for dynamic performance of inorganic filler collision caused by friction is not good. The synthesis process of the silane coupling agent is simple and easy, and the synthetic raw material is cheap and easy to obtain, and has good feasibility.

【技术实现步骤摘要】
具有隔离白炭黑作用的硅烷偶联剂的制备和应用
本专利技术涉及有机化学领域，尤其涉及一种硅烷偶联剂的制备方法和应用。
技术介绍
白炭黑是一种典型的纳米无机颗粒，其主要成分为水合二氧化硅。白炭黑表面具有大量羟基，其表面极性较大，白炭黑的一次粒子会通过氢键作用相互结合，因此白炭黑易于在聚合物基体中自聚，同时白炭黑与聚合物基体之间的结合作用较弱，这使得不改性的白炭黑补强聚合物效果不佳。为提升白炭黑对聚合物的补强效果，硅烷偶联剂被广泛用于白炭黑的表面改性中。相比未改性的白炭黑，使用硅烷偶联剂改性后的白炭黑在聚合物基体中分散更好，补强效果也更理想。硅烷偶联剂的种类繁多，其通式可以表示为RSiX3，其中X表示烷氧基，R表示有机官能团；烷氧基团通过水解可以得到羟基，进而与白炭黑表面的硅羟基反应，而有机官能团则是与聚合物分子具有较好相容性或结合性的基团。传统观点认为，硅烷偶联剂与白炭黑反应，在白炭黑表面形成有机界面，降低白炭黑的表面极性，从而使白炭黑与聚合物的界面能下降，进而使白炭黑在聚合物基体中均匀分散。而最新的研究发现，如Si69一样两端具有硅羟基的硅烷偶联剂，其两端的硅羟基都可以与白炭黑反应，以此本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有式(Ⅰ)或(Ⅱ)结构特征的硅烷偶联剂：

【技术特征摘要】
1.具有式(Ⅰ)或(Ⅱ)结构特征的硅烷偶联剂：1)R1为-CnH2n+1，其中n为1-30，或者为-(C2H4O)mH,其中m为1-30,或者为-(C2H4O)pCqH2q+1，其中p为1-20，q为1-30；2)R2为-CxH2x-，其中x为1-5；3)R3为-CyH2y-，其中y为1-15。2.根据权利要求1所述所述硅烷偶联剂，其特征在于，R1、R2及R3为相应分子式的，带直链或支链或环状的，饱和或不饱和的，含异构结构或不含异构结构的基团。3.根据权利要求1或2所述硅烷偶联剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂结构任选自：。4.制备如权利要求1-3任意一项所述硅烷偶联剂的方法，其特征在于，具有式(Ⅰ)结构的硅烷偶联剂是利用具有式(Ⅲ)结构的硅烷偶联剂式(Ⅳ)结构的硅烷偶联剂反应得到；具有式(Ⅱ)结构的硅烷偶联剂是利用具有式(Ⅲ)结构的硅烷偶联剂与式式(Ⅴ)结构的二胺类化合物反应得到；反应在100-180℃，氮气保护条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立群，郑骏驰，王益庆，韩冬礼，叶欣，张奇峰，陈莺，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11