一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂及其制备方法和应用、粘接剂技术

本发明专利技术提供了一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂及其制备方法和应用、粘接剂，属于有机

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂及其制备方法和应用、粘接剂


[0001]本专利技术涉及有机
‑
高分子合成领域，尤其涉及一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂及其制备方法和应用、粘接剂。

技术介绍

[0002]有机硅烷偶联剂(例如3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷)分子中既有如三甲氧基硅基或三乙氧基硅基等水解性基团，又有如氨基、环氧基、乙烯基或巯基等有机活性基团，因而有机硅烷偶联剂容易同时与无机物如玻璃、金属等表面和有机聚合物如环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚烯烃等表面发生化学反应和物理作用，使无机和有机材料偶联粘合。有机硅烷偶联剂最重要的应用是作为无机和有机聚合物材料的粘结剂，从而提高复合材料的抗裂强度和韧性、耐热耐寒和抗腐蚀性。
[0003]众所周知硅烷偶联剂是有机小分子化合物，尽管已获得广泛应用，但仍有一些不足，例如利用其制备的复合材料其机械强度亟需进一步提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂及其制备方法和应用、粘接剂，本专利技术的聚氨基酰胺硅烷偶联剂可以提高无机物与有机物之间的机械强度。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂，具有式I所示的结构式：
[0007][0008]n1：n2为1：2.5～3.6，n3为1～6，n4为1～3；
[0009]R为
‑
CH3或
‑
CH2CH3；
[0010]R1为
‑
H或
‑
CH3。
[0011]优选的，所述n1为8～12。
[0012]优选的，所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂的重均分子量M
w
为4000～8000。
[0013]本专利技术还提供了上述方案所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂的制备方法，包括以下步骤：
[0014]将脂肪族二元胺、双伯胺烷基三烷氧基硅烷和丙烯酸酯混合后依次进行迈克尔加成反应、缩合反应，得到所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂；
[0015]所述脂肪族二元胺具有式II所示的结构式：
[0016][0017]所述双伯胺烷基三烷氧基硅烷具有式III所示的结构式：
[0018][0019]所述丙烯酸酯具有式IV所示的结构式：
[0020][0021]R2为
‑
CH3或
‑
CH2CH3。
[0022]优选的，所述脂肪族二元胺、双伯胺烷基三烷氧基硅烷与丙烯酸酯的摩尔比为1:0.3～0.35：1.25～1.3。
[0023]优选的，所述迈克尔反应的温度为0～30℃，时间为1～3h。
[0024]优选的，所述缩合反应的温度为70～140℃，压力为10～100mmHg。
[0025]优选的，由所述迈克尔反应温度升温至所述缩合反应温度的升温速率为2～4℃/min。
[0026]本专利技术还提供了上述方案所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂或上述方案所述制备方法制备的聚氨基酰胺硅烷偶联剂在粘接剂中的应用。
[0027]本专利技术还提供了一种粘接剂，以质量份数计，包括以下组分：
[0028]树脂乳液70份、聚氨基酰胺硅烷偶联剂2～3份、增塑剂3～4份和水23～26份；
[0029]所述树脂乳液的固含量为20～30wt％；
[0030]所述树脂乳液包括环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、聚酯乳液和聚烯烃乳液中的一种或多种；
[0031]所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂为上述方案所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂或上述方案所述制备方法制备的聚氨基酰胺硅烷偶联剂。
[0032]本专利技术提供了一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂，具有式I所示的结构式：
[0033][0034]n1：n2为1：2.5～3.6，n3为1～6，n4为1～3；
[0035]R为
‑
CH3或
‑
CH2CH3；
[0036]R1为
‑
H或
‑
CH3。
[0037]本专利技术中的聚氨基酰胺硅烷偶联剂将硅烷偶联剂嵌入聚氨基酰胺链中，提高了硅烷偶联剂分子量，与小分子氨基硅烷偶联剂相比，聚氨基酰胺硅烷偶联剂具有较长的分子链，易于与聚合物的高分子链相互作用、缠结或互穿，从而使材料界面形成有效的结合，同时分布在链上的多个酰胺基通过氢键增强了和环氧树脂、聚酰胺等的结合和相溶性，分布
在链上的多个烷氧硅基通过水解和缩合也增强了与无机材料有效结合，以及应力作用下的形变能力，从而增强了无机物与有机物之间的机械强度和韧性。实施例结果表明，利用本专利技术的聚氨基酰胺硅烷偶联剂制备的复合材料90
°
拉伸强度和剪切强度分别为62MPa和73MPa。
具体实施方式
[0038]本专利技术提供了一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂，具有式I所示的结构式：
[0039][0040]n1：n2为1：2.5～3.6，n3为1～6，n4为1～3；
[0041]R为
‑
CH3或
‑
CH2CH3；
[0042]R1为
‑
H或
‑
CH3。
[0043]在本专利技术中，n1：n2为1：2.5～3.6，优选为1:3～3.2，所述n1优选为8～12,优选为9～10。在本专利技术中，n3为1～6，优选为2～5，更优选为3～4；n4为1～3，优选为2。所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂优选具有以下结构式的结构：
[0044][0045]在本专利技术中，所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂的重均分子量M
w
优选为4000～8000，更优选为5000～7000。
[0046]本专利技术还提供了上述方案所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂的制备方法，包括以下步骤：
[0047]将脂肪族二元胺、双伯胺烷基三烷氧基硅烷和丙烯酸酯混合后依次进行迈克尔加成反应、缩合反应，得到所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂；
[0048]所述脂肪族二元胺具有式II所示的结构式：
[0049][0050]所述双伯胺烷基三烷氧基硅烷具有式III所示的结构式：
[0051][0052]所述丙烯酸酯具有式IV所示的结构式：
[0053][0054]R2为
‑
CH3或
‑
CH2CH3。
[0055]在本专利技术中，所述脂肪族二元胺优选具有式II所示的结构式：
[0056][0057]所述脂肪族二元胺更优选为优选乙二胺，即n3为1。
[0058]在本专利技术中，所述双伯胺烷基三烷氧基硅烷优选具有式III所示的结构式：
[0059][0060]所述双伯胺烷基三烷氧基硅烷更优选为双氨甲基丙基三乙氧基硅烷，即n4为1，R为
‑
CH2CH3。
[0061]在本专利技术中，所述脂肪族二元胺、双伯胺烷基三烷氧基硅烷与丙烯酸酯的摩尔比优选为1:0.3～0.35：1.25～1.3。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨基酰胺硅烷偶联剂，其特征在于，具有式I所示的结构式：n1：n2为1：2.5～3.6，n3为1～6，n4为1～3；R为
‑
CH3或
‑
CH2CH3；R1为
‑
H或
‑
CH3。2.根据权利要求1所述的聚氨基酰胺硅烷偶联剂，其特征在于，所述n1为8～12。3.根据权利要求1或2所述的聚氨基酰胺硅烷偶联剂，其特征在于，所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂的重均分子量M
w
为4000～8000。4.权利要求1～3任一项所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将脂肪族二元胺、双伯胺烷基三烷氧基硅烷和丙烯酸酯混合后依次进行迈克尔加成反应、缩合反应，得到所述聚氨基酰胺硅烷偶联剂；所述脂肪族二元胺具有式II所示的结构式：所述双伯胺烷基三烷氧基硅烷具有式III所示的结构式：所述丙烯酸酯具有式IV所示的结构式：R2为
‑
CH3或
‑
CH2CH3。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾小星，陆国元，
申请(专利权)人：山东星顺新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：