[发明专利]一种羟基清除化合物、其制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种清除羟基的化合物、其制备方法及其用途。更具体而言，涉及一种对硅橡胶中使用的填料进行表面改性的羟基清除剂、制备方法和用途。

背景技术

硅橡胶通常需要经过填料补强后方有应用价值。常用的补强填料有碳酸钙、气相法或沉淀法白炭黑等，这些填料容易吸水受潮，导致填料与硅橡胶之间的相容性变差，而且这些填料表面的游离水或结合水会消耗硅橡胶体系中的催化剂和交联剂，导致硅橡胶随着储存时间的延长，其硫化特性出现严重的衰减。在硅橡胶实际生产中，填料常常要经过脱水处理，但是这种脱水方式只能将体系中的游离水脱除，对于填料的结合水或者表面羟基仍然无法清除。

最有效清除填料中的水分和表面羟基的方法是对填料进行表面处理。常用的填料表面处理剂有二氯二甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、长链烷基三甲氧基硅烷等，填料经这些处理剂进行表面处理后，其表面的羟基被甲基或者其他烷基基团所取代，改善了填料与硅橡胶之间的相容性，同时还提高了硅橡胶的储存稳定性。但是，这些硅橡胶的储存稳定性仍然有改善的余地。

另一方面，填料的表面处理与填料的补强作用之间也存在着矛盾。填料的补强作用是通过两方面实现的，一方面是填料与硅橡胶聚合物之间的物理吸附作用；另一方面是填料表面的活性基团与硅橡胶聚合物之间形成的化学键作用，而后者对提高硅橡胶机械性能的影响力更大。当填料经过如六甲基二硅氮烷这类的处理剂进行表面处理后，其表面的活性基团减少，取而代之的是不具有反应性的甲基，因此减少了填料表面与聚合物之间的化学键作用，导致硅橡胶的机械性能变差。

发明内容

本发明的一个目的是解决一个或多个现有技术中存在的上述问题。

本发明提供一种化合物，其具有通式(1)：

其中

R₁、R₂、R₃和R₄彼此独立地代表取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、或取代或未取代的C6-C20芳基，当取代时，所述取代基为一个或多个选自C1-C8烷基、C1-C8烷氧基和C6-C14芳基的基团；且

A代表取代或未取代的C2-C20亚烷基，所述亚烷基任选在链中的一个或多个碳原子被氧原子替代，但所述氧原子彼此不直接相连；当取代时，所述取代基为一个或多个选自C1-C8烷基和C1-C8烷氧基的基团。

本发明还提供一种制备通式(1)的化合物的方法，包括使通式(2)的烷氧基硅烷与通式(3)的烷烯基硅氮烷在催化剂的存在下反应

其中

R₃和R₄各自定义如上，

其中

R₁和R₂各自定义如上，且

B代表取代或未取代的C2-C20的端烯基，所述端烯基任选在链中的一个或多个碳原子被氧原子替代，但所述氧原子彼此不直接相连；当取代时，所述取代基为一个或多个选自C1-C8烷基和C1-C8烷氧基的基团。

出乎意料地，在使用该化合物处理填料时，化合物中的HN-基团可与填料表面的羟基反应，最后在填料表面形成一层烷氧基膜，这种烷氧基基团具有较高的反应活性，在硅橡胶固化过程中可参与交联反应，从而可以极大的提高硅橡胶的机械性能，尤其是可以改善其抗撕裂性能。另外，使用该化合物处理过的填料的硅橡胶的储存稳定性也可获得显著改善。

因此，本发明还提供通式(1)的化合物用于对硅橡胶中的填料进行表面改性的用途。

另外，本发明还提供一种硅橡胶，其经过通式(1)的化合物所表面改性的填料进行了处理。

具体实施方式

本发明使用的术语“烷基”可为直链或支链。对于R₁和R₂而言，所述烷基优选具有低级碳骨架，例如含有1-18个碳原子、优选1-12个碳原子，更优选1-8个碳原子，进一步优选1-6个碳原子，尤其是1-4个碳原子。对于R₃和R₄而言，所述烷基可含有例如5-16个碳原子，优选7-15个碳原子，更优选9-14个碳原子，进一步优选10-12个碳原子。烷基的实例有甲基、乙基、丙基(如正丙基或异丙基)、丁基(如正丁基、异丁基或叔丁基)、戊基(如正戊基、异戊基或新戊基)、己基(如正己基、异己基，3-甲基戊基、2，2-二甲基丁基或2，3-二甲基丁基)和庚基(如正庚基、1-甲基己基或1，4-二甲基戊基)。