[发明专利]助磨偶联剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工助剂，特别涉及一种助磨偶联剂，还涉及该助磨偶联 剂的制备方法。

背景技术

在橡胶、塑料、涂料、油墨、纸张等制品中，在保证制品的加工性能或物 理机械性能的前提下，通常在有机高聚物基质中填充较多的无机粉体制成复合 材料，以减少有机高聚物用量，降低生产成本。目前用量最多的无机粉体是重 质碳酸钙和滑石粉。

由于无机粉体表面呈强亲水性，且粒子表面积大、表面能高、极性强，在 贮存和运输过程中容易吸潮和团聚，会影响复合材料的机械强度和表面光洁度； 同时，无机粉体与有机高聚物的表面性质不一致，二者相容性差，难以分散均 匀，且界面间结合力弱，会导致复合材料的抗冲击性能等下降；因此，目前使 用的无机粉体多为活性无机粉体，是用偶联剂对无机粉体进行表面改性处理而 获得，可避免吸潮和团聚现象，同时改善其与有机高聚物的相容性，易于分散， 并能够与有机高聚物形成较强的结合力而增大界面强度。

活性无机粉体的生产工艺有干法和湿法两种。干法工艺包括研磨和改性两 个步骤，先在矿石粗粉表面喷洒助磨剂进行机械研磨制得细粉(助磨剂可以提 高粉碎效率，降低粉碎能耗，提高粉体细度)，再在细粉表面喷洒偶联剂进行 表面改性处理制得活性无机粉体(偶联剂可以分别与两相物质发生物理或物理 化学作用或化学反应，从而使两相物质偶联结合)。但上述两步法生产工艺存 在投入设备多、厂房面积大、工序长、效率低、能耗高、环境污染大等诸多问 题。

发明内容

有鉴于此，为克服现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种 助磨偶联剂，具有助磨和偶联双重功能且效果显著，可以简化无机粉体的干法 生产工艺，使研磨和改性同步完成，从而提高生产效率，节约投资，节省人力 和能耗，降低生产成本，减少环境污染。

为达到此目的，本发明提供了一种助磨偶联剂，含有重量百分比为30～35％ 的助磨剂和重量百分比为41～51％的铝酸酯偶联剂。

进一步，所述助磨剂选自油酸、蓖麻油酸、环烷酸中的一种或多种；

进一步，所述铝酸酯偶联剂具有以下通式：

式中，R¹和R²可以相同或不同，独立地为-OCOR⁴、-OSO₂R⁵或-OPO(OR⁶)₂； R⁴、R⁵和R⁶独立地为C₇～C₂₁烷基、C₇～C₂₁环烷基、C₂～C₂₁烯基或被C₇～C₂₁烷基取代的苯基；R³为具有孤电子对氮原子的有机胺类化合物；

进一步，R³为十八伯胺、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺或邻苯二胺；

进一步，R⁴为异庚基、十七烷基、C₇～C₂₁环烷基、乙烯基、8-十七烯基或 12-二十一烯基；R⁵为十二烷基苯基；R⁶为异辛基。

本发明的目的之二在于提供所述助磨偶联剂的制备方法，操作简单、方便。

为达到此目的，本发明提供了所述助磨偶联剂的制备方法，包括以下步骤： 在占助磨偶联剂计划产量重量百分比为14～26％的惰性有机溶剂中，加入三烷氧 基铝，搅拌并加热使其完全溶解，加入适量配位体，再加入与三烷氧基铝摩尔 比为2∶1的一种有机酸或无机酸酯，或者分别与三烷氧基铝摩尔比为1∶1的 两种有机酸或两种无机酸酯或一种有机酸与一种无机酸酯，在温度85～89℃搅拌 反应0.5～2小时，其间减压蒸馏除去低沸点副产物，得铝酸酯偶联剂，冷却至温 度75～80℃，加入占助磨偶联剂计划产量重量百分比为30～35％的助磨剂，搅拌 均匀，即得助磨偶联剂。

进一步，所述惰性有机溶剂选自液体石蜡、溶剂油、二甲苯和环己烷中的 一种或多种；