一种硅烷化合物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种硅烷化合物及其制备方法和用途，所述硅烷化合物以原料组分加成形成，所述原料组分包括：1)至少一种环状含氢硅烷，所述环状含氢硅烷包括式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物中的一种或两种；2)至少一种α烯烃齐聚物；所述环状含氢硅烷中Si

【技术实现步骤摘要】
一种硅烷化合物及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及精细化工
，特别是涉及一种硅烷化合物及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]随着人类环保意识的日益增强，各国相继制定了严格的法律法规来限制VOCs的排放，在涂料应用领域进行“油转水”是大势所趋。近几年，水性涂料因其安全环保的优点得到迅速发展，但水性涂料中的水性树脂通常需借助乳化剂等表面活性剂在水中稳定分散，乳胶粒成膜后受到乳化剂、润湿剂等亲水表面活性剂影响，因此水性疏水涂料在耐水性、耐碱性以及耐候性上存在明显缺陷，从而影响其在防沾污、防雾、防覆冰、耐腐蚀、油水分离与生物医用等领域的应用。另外，耐擦洗性也是疏水涂层在实际应用中需要面临的问题，传统的疏水涂层都对疏水涂料自身的结构有一定的依赖性，经过反复擦洗等外力作用后涂层的疏水性能降低明显，对水接触角有明显降低，难以达到持久疏水效果，如现有技术通常使用粒子填充法(CN102051120A、US9708527B2、US20180030282A1)、相分离法(Hao L,et al.Colloids and Surfaces A:Physico
‑
chemical and Engineering Aspects,2012,396:83
‑
89)、溶胶
‑
凝胶法(US9688866B2、Wen X F,et al.Applied Surface Science,2011,258(3):991
‑
998)构筑多级粗糙结构，通过粗糙结构来实现疏水作用，但这类水性疏水涂层存在涂层机械强度低的缺陷，在擦洗等外力作用下粗糙结构容易被破坏，从而导致涂层的疏水作用降低，因此此类水性疏水涂层难以得到大规模应用。
[0003]对于耐擦洗性低的解决方法，现有技术(US9630224B2、US20180147604A1、CN102030990A、Preston D J,et al.ACS applied materials&interfaces,2017,9(48):42383
‑
42392)提出无结构依赖性的“超润滑液层结构表面(SLIPS)”，即在疏水涂料成膜后再注入润滑剂。但这种方法在实际应用过程中较为繁琐，而且润滑剂自身没有与疏水涂层本身形成交联结构，在擦洗等外力作用下极易流失，同样不利于维持疏水作用的长效性。因此，开发工业上制备方法简单、原料廉价易得、耐擦洗性能优越以及具有长效疏水作用的水性疏水涂料具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种硅烷化合物及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的。
[0006]本专利技术的目的之一在于公开一种硅烷化合物，所述硅烷化合物以原料组分加成形成，所述原料组分包括：
[0007]1)至少一种环状含氢硅烷，所述环状含氢硅烷包括式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物中的一种或两种：
[0008][0009]其中，a和b均为正整数，且a和b之和为3～12，R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
和R
f
以Si
‑
C键连接到环状结构主链上的支链；
[0010]2)至少一种α烯烃齐聚物；
[0011]所述环状含氢硅烷中Si
‑
H键的摩尔量大于所述α烯烃齐聚物的摩尔量。
[0012]a和b之和可以为3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。优选地，a和b之和为4～8。
[0013]优选地，所述R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
和R
f
含有烷基、烷亚基、苯基、芳香稠环基、芳香杂环基、氧基、硫基、羰基、
‑
NH
‑
中的一种或多种。
[0014]优选地，R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
和R
f
独立地选自甲基或苯基。
[0015]优选地，所述环状含氢硅烷包括：
[0016][0017]优选地，所述环状含氢硅烷还包括带有立体结构的环状含氢硅烷，如笼型氢基倍半硅氧烷、四官能度硅氢功能化的笼型倍半硅氧烷，
[0018][0019]优选地，所述α烯烃齐聚物包括如下的结构式中的一种或多种：
[0020][0021]其中，n为≥1的整数。从反应性考虑，n过高导致位阻过大不利于硅氢加成反应的进行，也难以通过减压蒸馏等手段从产物中进行分离，n优选为1～8，更优选为1～4。
[0022]C
m
为碳原子数m＝2～18的直链或支链烷基。m可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18。由于碳原子数过多会导致位阻过大不利于硅氢加成反应进行，C
m
优选为碳原子数m＝2～12的直链或支链烷基，再优选，C
m
为碳原子数m＝2～12的直链烷基。
[0023]优选地，所述α烯烃齐聚物包括己烯齐聚物、辛烯齐聚物、癸烯齐聚物。
[0024]优选地，所述环状含氢硅烷的Si
‑
H键与α烯烃齐聚物的摩尔比为(2～15)：1。如可以为，2：1、8：3、3：1、16：5、4：1、9：2、6：1、32：5、36：5、8：1、10：1、12：1、14：1或15：1。
[0025]更优选地，所述环状含氢硅烷的Si
‑
H键和不饱和α烯烃齐聚物的摩尔比为(2～10)：1。
[0026]优选地，原料组分中还包括催化剂，所述催化剂为含Pt催化剂。更优选地，含Pt催化剂为选自氯铂酸的醇类溶液、Pt
‑
乙烯基苯配合物、Karstedt催化剂或Pt
‑
碳烯络合物中的一种或多种。进一步优选地，所述含Pt催化剂为Karstedt催化剂。
[0027]更优选地，所述含Pt催化剂的用量为所述α烯烃齐聚物用量的0.1～0.5％(m/m)。如可以为，0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或0.5％。
[0028]优选地，原料组分中还包括阻聚剂，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。阻聚剂用于避免α烯烃齐聚物的双键之间发生自由基聚合反应。
[0029]更优选地，所述阻聚剂的用量为所述α烯烃齐聚物用量的0.1～0.5％(m/m)。
[0030]优选地，原料组分中还包括溶剂，所述溶剂为选自甲苯、二甲苯中的一种或两种。
[0031]本专利技术的目的之二在于公开一种如上述所述硅烷化合物的制备方法，不饱和α烯烃齐聚物与环状含氢硅烷进行硅氢加成反应。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅烷化合物，其特征在于，所述硅烷化合物以原料组分通过硅氢加成反应形成，所述原料组分包括：1)至少一种环状含氢硅烷，所述环状含氢硅烷包括式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物中的一种或两种：其中，a和b均为正整数，且a和b之和为3～12，R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
和R
f
以Si
‑
C键连接到环状结构主链上的支链；2)至少一种α烯烃齐聚物；所述环状含氢硅烷中Si
‑
H键的摩尔量大于所述α烯烃齐聚物的摩尔量。2.根据权利要求1所述的硅烷化合物，其特征在于，所述α烯烃齐聚物包括如下结构式中的一种或多种：其中，n为≥1的整数，C
m
为碳原子数m为2～18的直链或支链烷基。3.根据权利要求1所述的硅烷化合物，其特征在于，所述环状含氢硅烷还包括带有立体结构的环状含氢硅烷；和/或，所述环状含氢硅烷的Si
‑
H键与不饱和α烯烃齐聚物的摩尔比为(2～15)：1；和/或，所述原料组分中还包括催化剂，所述催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝汉，叶健，魏东初，陆晓晶，
申请(专利权)人：亚培烯科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：