一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷及其制备方法和用途技术

本申请提供了一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷，其分子式为C

【技术实现步骤摘要】
一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及硅烷偶联剂的制备
，尤其是涉及一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]在汽车行驶过程中，能量会被各种阻力消耗，其中约20％的汽油被轮胎的滚动阻力所消耗。以滚动阻力和湿地抓地性能相结合划分等级，满足相应指标的轮胎称为低油耗轮胎，或称绿色轮胎。使用绿色轮胎可以降低能量消耗，从而达到省油的目的。随着人们环保意识的不断增强，在继续努力降低轮胎滚动阻力的同时，已开始重视使用不污染环境的材料制造轮胎，而且努力延长轮胎的行驶里程，以减少废轮胎的数量。绿色轮胎的广泛使用每年将为全球节省数百万桶原油，并且显著降低二氧化碳的排放量。推进绿色轮胎产业化工作是国家节能减排的要求和轮胎行业自身发展的要求。
[0003]硅烷偶联剂是绿色轮胎必不可少的关键材料，在汽车轮胎领域中，白炭黑可以作为橡胶的补强剂与填充剂，但由于橡胶与白炭黑二者物化性质相差较大导致白炭黑在橡胶中分散性较差，而硅烷偶联剂的引入很好的解决了白炭黑在橡胶中的分散性差的问题，显著提高了轮胎的加工及使用性能。
[0004]随着绿色轮胎的发展，对硅烷偶联剂也提出了更高的要求，因此，研发新型多功能硅烷偶联剂以满足绿色轮胎的越来越高的性能要求，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷。本专利技术的另一目的是提供一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的用途。
[0006]为解决上述的技术问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0007]一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷，所述双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的结构式为：
[0008][0009]一种上述的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的制备方法，包括以下依次进行的步骤：
[0010]1)马来酸酐与二氨丙基二乙氧基硅烷发生化学反应生成双
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(3
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马来酸酰胺)丙基
二乙氧基硅烷；
[0011]2)硅烷化反应：步骤1)制得的双
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(3
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马来酸酰胺)丙基二乙氧基硅烷在三乙胺的存在下与三甲基氯硅烷发生硅烷化反应，反应完成后得到中间液体A；
[0012]3)过滤：将步骤2)中制得的中间液体A进行过滤，过滤完成后得到滤渣与滤液；
[0013]4)加热缩合：将步骤3)制得的滤液进行加热缩合反应，反应完成后得到双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷。
[0014]优选的，三甲基氯硅烷的物质的量:三乙胺的物质的量:马来酸酐的物质的量:二氨丙基二乙氧基硅烷的物质的量＝(4.0～4.5):(4.0～4.5):(2.0～2.2):1。
[0015]优选的，步骤1)具体为：马来酸酐在二氯甲烷中与二氨丙基二乙氧基硅烷发生化学反应生成双
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(3
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马来酸酰胺)丙基二乙氧基硅烷，马来酸酐的物质的量:二氯甲烷的物质的量＝1:(2～3)。
[0016]优选的，步骤1)中，协同反应的反应温度为0～40℃，协同反应的反应时间为0.5h～2h。
[0017]优选的，步骤2)中，硅烷化反应的反应温度为
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20℃～20℃，硅烷化反应的反应时间为2h～4h。
[0018]优选的，步骤4)中，加热缩合的反应温度为40℃～80℃，加热缩合的反应时间为1h～3h。
[0019]上述的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷或上述中的任意一项所述的制备方法所制备的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷用作硅烷偶联剂以提高白炭黑在橡胶中的分散性与相容性的用途。
[0020]上述的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷或上述中的任意一项所述的制备方法所制备的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷用作抗硫化返原剂以减缓橡胶老化的用途。
[0021]本申请取得了如下的有益的技术效果：
[0022]1).本专利技术提供的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷可以作为新型多功能硅烷偶联剂，可以代替普通含硫硅烷偶联剂应用于白炭黑改性的橡胶中，可以降低白炭黑表面的极性，双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷与白炭黑形成硅氧键，双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷能均匀地分布在白炭黑的表面，从而提高了橡胶与白炭黑这两种异种材料的相容性，提高了白炭黑在橡胶中的分散性，有利于橡胶与白炭黑之间的化学反应的进行，从而完成橡胶与白炭黑这两种异种材料之间的偶联过程。
[0023]2).本申请中，由于双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷中存在双马来酰亚胺基团，进而由于双马来酰亚胺基基团中存在吸电子基双键，使得双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷还具有在橡胶老化时起到抗硫化返原的作用，硫化返原开始后，双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷与胶料在返原过程中生成的二烯/三烯发生经典D
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A反应，产生新的具有热稳定性的柔性碳
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碳交联键以替代或“补偿”破坏的硫磺交联键，保持橡胶的交联密度和物理性能稳定，因此它可以把硫化返原造成的不利影响降低到最小程度，而且不会影响制品的使用性能，使绿色轮胎保持良好的交联密度和物理机械性能。
[0024]3).本专利技术中，马来酸酐、三甲基氯硅烷、三乙胺与二氨丙基二乙氧基硅烷进行反应，反应温度低，条件温和，参数控制稳定；且本专利技术中的反应简单、绿色环保、可操作性强，具有工业化应用价值。
[0025]4).本申请中，反应过程中会有副产氯化氢的产生，采用三乙胺做缚酸剂捕捉氯化氢促进反应的正向进行。
[0026]5).本申请中，过滤得到的滤渣是三乙胺盐酸盐，三乙胺盐酸盐在反应体系中是唯一的固体物料，可以通过过滤的方式实现分离，另外三乙胺盐酸盐可以作为其他有机合成的基本原料。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本申请提供了一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷，所述双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的结构式为：
[0029][0030]本申请提供了一种上述的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的制备方法，包括以下依次进行的步骤：
[0031]1)协同反应(或称作一步反应或取代反应)：马来酸酐与二氨丙基二乙氧基硅烷发生化学反应生成双
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(3
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马来酸酰胺)丙基二乙氧基硅烷；
[0032]2)硅烷化反应：步骤1)制得的双
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(3
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马来酸酰胺)丙基二乙氧基硅烷在三乙胺的存在下与三甲基氯硅烷发生硅烷化反应，反应完成后得到中间液体A；
[0033]3)过滤：将步骤2)中制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷，其特征在于，所述双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的结构式为：2.一种权利要求1所述的双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的制备方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：1)马来酸酐与二氨丙基二乙氧基硅烷发生化学反应生成双
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(3
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马来酸酰胺)丙基二乙氧基硅烷；2)硅烷化反应：步骤1)制得的双
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(3
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马来酸酰胺)丙基二乙氧基硅烷在三乙胺的存在下与三甲基氯硅烷发生硅烷化反应，反应完成后得到中间液体A；3)过滤：将步骤2)中制得的中间液体A进行过滤，过滤完成后得到滤渣与滤液；4)加热缩合：将步骤3)制得的滤液进行加热缩合反应，反应完成后得到双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷。3.根据权利要求2所述的一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的制备方法，其特征在于，三甲基氯硅烷的物质的量:三乙胺的物质的量:马来酸酐的物质的量:二氨丙基二乙氧基硅烷的物质的量＝(4.0～4.5):(4.0～4.5):(2.0～2.2):1。4.根据权利要求2所述的一种双马来酰亚胺丙基二乙氧基硅烷的制备方法，其特征在于，步骤1)具体为：马来酸酐在二氯甲烷中与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文博，马德龙，王庆振，潘琳琳，冉升亮，赵之朋，苏冉，
申请(专利权)人：山东阳谷华泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：