[发明专利]一种含有弹性体的硅烷偶联剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含有弹性体的硅烷偶联剂的制备方法，包括：A)将二氧化碳、含有环氧基的单体在催化剂的作用下，反应，得到含有环碳酸酯基团的单体；B)将所述含有环碳酸酯基团的单体和含有氨基的硅烷偶联剂混合，在催化剂的作用下，加热反应，得到含有弹性体的硅烷偶联剂。本发明通过含有氨基的硅烷偶联剂单体与含有环碳酸酯基团的单体开环合成含有聚氨基甲酸酯基团的聚合物弹性体，由于其能水解的特性，能与无机物质结合，为提高复合材料的性能和增加粘接强度提供了新的途径。本发明含有弹性体的硅烷偶联剂使用的原料是二氧化碳合成的环碳酸酯及含有氨基的硅烷偶联剂。本发明具有交联密度高，附着力好等特点。

技术领域

本发明涉及偶联剂技术领域，尤其是涉及一种含有弹性体的硅烷偶联剂及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的发展，非异氰酸酯聚氨酯得到了更广泛的研究和应用，能够应用于传统聚氨酯广泛应用的涂料、抗裂复合材料、耐化学涂层、密封剂、粘接剂等领域。非异氰酸酯聚氨酯产品的原料不采用传统的多元醇和异氰酸酯，而采用绿色路线由二氧化碳合成无毒的环碳酸酯。因此非异氰酸酯聚氨酯生产工艺相较于传统生产过程而言无毒环保。非异氰酸酯聚氨酯具有与传统聚氨酯不同的结构与性能，弥补了传统聚氨酯中的弱键结构。其耐化学性、耐水解性以及抗渗透性均较为优异，而制备过程中避免高毒性的和湿敏性物质的多异氰酸酯，就不会因产生气泡而使得材料形成缺陷，这样就为原料的储存和施工带来便利。此外，非异氰酸酯聚氨酯的与传统聚氨酯的价格相差无几，仍能体现出其价格优势。

由于硅烷偶联剂含有两种不同的活性基团，可以用来偶联无机材料和高分子材料，增强其粘结性，提高产品的机械、电器、耐水、抗老化等性能。常用于玻璃纤维、铸造、纺织物助剂、绝缘材料、胶粘剂等行业。根据所选择的树脂不同获得不同的性能。

硅烷偶联剂用于金属预处理具有环保、低能耗等明显优势，除此之外由于其具有有机、无机化合物的特点，不但与金属结合相当牢固，而且和涂料具有良好的相容性，从而增强涂料在金属表面的附着力。磷化法、铬钝化法由于涉及强酸和有毒金属的使用，能耗高的同时对环境污染严重。

因此，开发一种高效、安全的硅烷偶联剂是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种含有弹性体的硅烷偶联剂的制备方法，本发明制备的含有弹性体的硅烷偶联剂交联密度高，附着力好，防腐性能好，同时无毒环保。

本发明提供了一种含有弹性体的硅烷偶联剂的制备方法，包括：

A)将二氧化碳、含有环氧基的单体在催化剂的作用下，反应，得到含有环碳酸酯基团的单体；

B)将所述含有环碳酸酯基团的单体和含有氨基的硅烷偶联剂混合，在催化剂的作用下，加热反应，得到含有弹性体的硅烷偶联剂。

优选的，所述步骤A)含有环氧基的单体为环氧氯丙烷或缩水甘油醚类单体。

优选的，所述步骤A)催化剂为四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、溴化钾、氯化钙或溴化锌的一种或几种。

优选的，所述步骤A)含有环氧基的单体和催化剂的质量比为(10～50)：1。

优选的，所述步骤A)中反应压力为0.5～2MPa，反应温度120～140℃，反应时间为24～48h；所述反应在搅拌的条件下进行，所述搅拌速率为200～400r/min。