[发明专利]一种多羟基松香改性有机硅烷偶联剂、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种多羟基松香改性有机硅烷偶联剂、其制备方法及其应用，多羟基松香改性有机硅烷偶联剂的结构式为：其中A＝OCH₂CH₃或OCH₃；或本发明多羟基松香改性有机硅烷偶联剂，以松香为原料，是生物基的绿色产品，符合可持续发展的理念；多羟基松香改性有机硅烷偶联剂的制备方法，反应工艺简单，合成条件温和，易实现工业化生产；通过向硅橡胶添加本发明的硅烷偶联剂，基材显示出优异的粘接性能。

技术领域

本发明涉及一种多羟基松香改性有机硅烷偶联剂、其制备方法及其应用，属于硅烷偶联剂技术领域。

背景技术

硅橡胶是一种新型的有机硅弹性材料，因其固有的耐候、耐热、绝缘等性能，广泛应用于建筑、电子、医疗等行业。但硅橡胶作为封装、填充材料，存在与基材粘接性能较差的缺陷，严重限制其应用前景。

发明内容

为了解决现有技术中硅橡胶粘接性能差的缺陷，本发明提供一种多羟基松香改性有机硅烷偶联剂、其制备方法及其应用，本发明以天然资源松香为原料，不仅拓展了天然产物的应用领域和应用范围，而且提高了硅橡胶行业的粘接性能，符合可持续发展要求；合成方法符合绿色反应、反应条件温和。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多羟基松香改性有机硅烷偶联剂，其结构式为：

其中A＝OCH₂CH₃或OCH₃；

申请人经研究发现，由于硅橡胶主链外侧主要是非极性的有机基团，活性和表面能低，导致硅橡胶的粘接性能差，通过向硅橡胶中添加本申请多羟基松香改性有机硅烷偶联剂，多羟基松香改性有机硅烷偶联剂迁移到基材表面与基材润湿，多羟基与基材的极性基团形成氢键作用力，且会进一步与基材的活性基团发生缩合反应，产生化学键链接，起到偶联作用；松香的氢化菲环能提升硅橡胶的刚性和机械力学性能。

上述多羟基松香改性有机硅烷偶联剂的制备方法，包括如下步骤：

1)松香与缩水甘油在催化剂条件下于70-120℃反应0.5-5h，得到产物1，其中，松香与缩水甘油的摩尔比比为(1:4)-(1:15)；

2)将所得产物1与有机硅烷在65-90℃反应3-8h，即得松香改性有机硅烷偶联剂，其中，松香与有机硅烷的摩尔比为(1:1)-(1:3)。

上述步骤1)中，原料松香为：氢化松香、脱氢枞酸或精制松香。

为了进一步提高催化效率，步骤1)中，催化剂为：三乙胺、苯胺或苄基三乙氧基氯化铵。

为了更好地确保硅橡胶的粘接性能，步骤2)中，有机硅烷为：3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷或3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

为了进一步促进对硅橡胶粘结性能的提高，上述多羟基松香改性有机硅烷偶联剂与甲基三乙氧基硅烷复配使用。

优选，多羟基松香改性有机硅烷偶联剂与甲基三乙氧基硅烷的复配比例为1：(3～7)。前述比例为质量比例。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明多羟基松香改性有机硅烷偶联剂，以松香为原料，是生物基的绿色产品，符合可持续发展的理念；多羟基松香改性有机硅烷偶联剂的制备方法，反应工艺简单，合成条件温和，易实现工业化生产；通过向硅橡胶添加本发明的硅烷偶联剂，基材显示出优异的粘接性能。

附图说明

图1是本发明的i)氢化松香、ii)多羟基氢化松香、iii)多羟基氢化松香改性3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷的红外光谱图；