[发明专利]高催化活性的钛络合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱醇型室温硫化硅橡胶(RTV)的催化剂的制备领域，特别是涉及一种高催化活性的钛络合物的制备方法。 

背景技术

从上世纪50年代发展至今，钛酸酯已经成为使用最广、性能最为优良的有机金属催化剂之一。它被广泛用作涂料、油墨及高聚物的偶联剂或催化剂。钛酸酯加在室温硫化硅橡胶里，可以起到防腐及催化交联的作用，短链的钛酸酯存在高活性、易水解及难储存等弊端，所以市场上大部分使用钛螯合物，这类螯合物的稳定性好，不增稠，生产出来的硅胶产品储存期长，可达一年，即使长期存放也不易结晶，不产生颗粒。 

常用的钛螯合物的结构式有以下三类： 

以及低聚物结构 

其中，x+y+z＝4；v+w+q＝2；r+s+u+p＝4；y+z+t＝3；n＝0或1；r/s是0～2.1；x是1.0～3.0；q是0～0.9；u/t是0～2.0；p是1～4。 

L¹和L²配体的结构分别是： 

其中R²是线型或支链型C₁～C₂₀烷基或烷氧基，可以有一个或几个OH连在单个或多个C上，也可以是H；R、R¹、R′、R³是相同或不同的烷基或烷氧基。 

合成基本的钛螯合物使用的反应原料有三种物质：钛酸酯类、β-二羰基类和二羟基类。常用的钛酸酯有钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸异丙酯等；β-二羰基类物质包括乙酰乙酸乙酯、2，4-戊二酮、乙酰乙酸异丁酯、柠檬酸酯及酒石酸酯等；而二羟基类物质包含1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、2，3-丁二醇、1，4-辛二醇，甚至是多羟基的甘油也可以。 

钛螯合物常见的合成方法是：将装有搅拌器、滴液漏斗、温度计及蒸馏装置的反应器充分干燥，并在氮气保护下，加入1mol钛酸酯，预热到一定温度后，在一定的时间内缓慢滴加2molβ-二羰基类化合物，保持反应温度在70℃以下，滴加完成后再搅拌一段时间，使反应完全，带负压蒸出生成的醇；用氮气破真空后再向其中加入1mol二羟基类物质，搅拌反应一段时间后脱去反应生成的醇。另外，也有将钛酸酯加入β-二羰基类化合物中反应，或者先进行钛酸酯与二羟基类物质的反应。反应时间依物质的不同而改变，主要决定于反应速率和转化率。 

随着生产技术与市场需求的不断发展，对钛螯合物的合成方法进行了以下改良： 

(1)针对溶剂的改良。加入苯类物质作溶剂，但这种方法有一定的毒性，用在硅酮胶中容易导致胶收缩。 

(2)针对彻底除去反应产物中的醇的改良。改良方案有：向体 系中加入惰性组分；采用多重脱低步骤；向初步脱除了低沸物后的产物中加入另一种挥发性小的醇，反应完全后再脱去残留在体系中的醇；以上几种方法也可以同时结合使用。 

(3)针对结晶点较高的改良。可加入少量水使之生成二聚物，但要控制好水量，加多则失活。 

现有的钛螯合物催化剂虽然具有较高的催化活性，但是在产品热稳定性和产品外观方面均存在缺陷，且催化剂本身的生产成本较高。 

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高催化活性的钛络合物的制备方法，操作简单，成本低，产品颜色浅，且副产物异丙醇纯度较高，产品质量稳定，催化活性高，不易结晶，具有较长的催化剂使用寿命。 

本发明提供的高催化活性的钛络合物的制备方法，包括以下步骤：A、向反应釜中加入钛酸四异丙酯，在搅拌下滴加柠檬酸三乙酯，半小时滴完，继续搅拌半小时；B、滴加乙酰乙酸乙酯，2～2.5小时滴完，继续搅拌反应1小时；C、带负压蒸出生成的异丙醇，再向其中加入1，2-丙二醇，搅拌反应1小时，带负压蒸出残留的异丙醇，得到钛络合物半成品；D、向钛络合物半成品中添加有机锡，并复配溶剂，最终得到成品。 

在上述技术方案中，所述钛酸四异丙酯、柠檬酸三乙酯、乙酰乙酸乙酯和1，2-丙二醇的摩尔比为1∶0.1～0.5∶1.5～1.9∶0.5～1，优选摩尔比为1∶0.1～0.3∶1.7～1.8∶0.5～0.8。 

在上述技术方案中，步骤B中保持反应温度在60℃～70℃。 

在上述技术方案中，步骤D中所述有机锡为二月桂酸二丁基锡。 

在上述技术方案中，步骤D中所述复配溶剂为甲基三甲氧基硅 烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷中的至少一种。 

与现有技术相比，本发明的优点如下：