[发明专利]一种低挥发性苯并噻唑巯基硅烷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶助剂技术领域，特别涉及一种低挥发性苯并噻唑巯基硅烷及其制备方法。

背景技术

橡胶配方中广泛使用各种填料如炭黑、白炭黑、陶土、碳酸钙、滑石粉、埃洛石、氢氧化镁、氢氧化铝等，其中炭黑、白炭黑等属于补强性填料，陶土、碳酸钙、滑石粉、埃洛石、氢氧化镁、氢氧化铝等属于非补强性填料。研究表明，补强性填料和橡胶交联网络的相互作用，能有效地提高填料的补强效果。即使是非补强性填料，经过适当的表面改性使其与橡胶网络之间形成强的结合，也能产生程度不同的补强作用。通常市场上用硅烷如双[3-(三乙氧硅基)丙基]四硫化物Si69、双[3-(三乙氧硅基)丙基]二硫化物Si75等用于填料填充橡胶中可以起到很好的补强效果。

但是传统的橡胶用硅烷Si69和Si75其焦烧时间短，功能单一，难以满足橡胶工业的要求。公开号为CN101445620A的中国专利公开了以下通式的苯并噻唑巯基硅烷：

式中左侧为苯并噻唑基团，R₁为亚甲基、亚乙基或亚丙基，R₂为甲基或者乙基，R₃为甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。

该多功能助剂集增塑、分散、促进、补强等多功能，但由于该助剂硅原子上具有三个烷氧基取代基，在与填料混合期间或之后会释放大量的醇，污染了加工车间的环境，对工人的身体有一定程度的损害；其中，通常使用的三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷会释放相当多的相应的醇-甲醇和乙醇。

另外，甲氧基取代的硅烷和乙氧基取代的硅烷比相应的长链烷氧基取代的硅烷具有更高的反应活性，并能够更快速地与填料相反应，因此，不能因为其挥发性而完全除去甲氧基和乙氧基。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种低挥发性苯并噻唑巯基硅烷及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种低挥发性苯并噻唑巯基硅烷，其中，所述硅烷包括如下的分子结构式：

式中：

左侧为苯并噻唑基团；

R₁为亚甲基、亚乙基、亚丙基或C4-C30的直链烷基；

R₂为相同或不同的烷基聚醚基-O-(R₄-O)_m-R₅；其中：R₄是相同或不同的并代表直链或支链的、饱和或不饱和的脂肪族二价C1-C30的烃基，m平均为1-30；R₅是1-30个碳原子并代表未取代或取代的直链或直链单价烷基、烯基、芳基或芳烷基；

R₃是相同或不同的并代表R₂、C1-C12烷基或R₆O基团；其中：R₆为H、甲基、乙基、丙基、C4-C30直链或支链单价烷基、烯基、芳基或芳烷基或(R₇)₃Si基团；R₇为C1-C30直链或直链烷基或烯烃。

为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以包括以下技术方案：所述硅烷包括如下的分子结构式：

和/或上述分子结构式的水解和/或缩合产物。