[发明专利]一种新型偶联剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于新型材料及制备方法和应用，具体说涉及一种用于对纳米SiO₂表面进行改性的新型偶联剂及制备方法和应用。

背景技术

纳米SiO₂表面改性技术，现有方法是用六甲基二硅氮烷和乙烯基三乙氧基硅烷处理纳米SiO₂表面改性，所有的硅烷偶联剂的化学分子式分别为：(CH₃)₃SINHSI(CH₃)₃和CH₂＝CHSI(OC₂H₅)₃，用纳米SiO₂做补强填料生产出的硅橡胶、汽车腻子、油墨、颜料新材料领域，

目前，对纳米SiO₂表面进行改性，以降低比表面张力，还能和SiO₂表面羟基反应形成呃烷键，SiO₂经过处理改性后，更接近单分子层，处理过后的填料必须在干燥后才能与聚合物分散混合。从而改变了无机材料的亲水性，降低纳米SiO₂比表面积张力，使纳米SiO₂变为亲有机性。从而提高了无机与有机聚合物的相容性，并且起到增强改性的效果，在耐热性和尺寸稳定性得以提高。

现有技术以(CH₃)₃SINHSI(CH₃)₃或CH₂＝CHSI(OC₂H₅)₃为原料，不能形成单分子层，热稳定性差，分子链段较短，降低聚合物粘度不明显，材料强度增加不理想等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种用于对纳米SiO₂表面进行改性的新型偶联剂及制备方法和应用。通过用偶联剂对纳米SiO₂表面进行改性，以纳米SiO₂做补强填料生产的硅橡胶、汽车腻子、油墨、颜料等新材料，其产品技术性能指标均得到明显提高。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的；

一种新型偶联剂，其特征在于它是如下原料烷基叔胺R-N(Me)₂和三甲氧基β氯丙基钛烷(MeO)₃TiCH₂CH₂CH₂Cl组成，原料的摩尔比为1∶1，产品季胺盐钛烷的化学式为：

R-N(CH₃)₂CH₂CH₂CH₂Ti(OCH₃)₃Cl

式中：R为C₂₀～C₂₄；Me为甲基。

一种新型偶联剂的制备方法，其特征在于将原料烷基叔胺R-N(Me)₂和三乙甲基β氯丙基钛烷(MeO)₃TiCH₂CH₂H₂Cl搅拌下加入高压釜中，原料的摩尔比为1∶1，加热升温至140～150℃，控制釜内压力为6MPa，搅拌速度为180转/分钟，其化学反应方程式如下：

R-N(Me)₂+(MeO)₃TiCH₂CH₂CH₂Cl＝R-N(CH₃)₂CH₂CH₂CH₂Ti(OCH₃)₃Cl

式中产品季胺盐钛烷的R为C₂₀～C₂₄；Me为甲基。

上述的新型偶联剂季胺盐钛烷R-N(CH₃)₂CH₂CH₂CH₂Ti(OCH₃)₃Cl化合物用于对SiO₂表面改性的应用：