一种低voc排放的巯基硅烷偶联剂制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低VOC排放的巯基硅烷偶联剂的制备方法，属有机化学领域。
【背景技术】
[0002] 早在上世纪90年代，随着人们对轮胎性能要求的提升，轿车轮胎胎面胶中开始使 用白炭黑-硅烷填充体系，通过与溶聚丁苯橡胶混合后，这种填充体系能明显提高轿车轮 胎的性能。其中，具有划时代意义的多硫官能有机娃烧主要是双（二乙氧基娃基丙基）四 硫化物（TESPT，Si69)和双（三乙氧基硅基丙基）二硫化物（TESro，Si69)这两种，是除沉 淀法白炭黑之外，能大大提高湿路面抓着力和降低滚动阻力的产品。
[0003] 尽管Si69已经使用了 30多年，Si75相对Si69也有些优势，但是它们在合成与 使用时也存在诸多缺点；如：（1)合成工艺复杂，后处理繁琐，产品质量较难控制，品质不稳 定。（2)合成过程耗能大，废水排放量大。（3)Si69和Si75在使用中多硫键可能断裂，容易 引起胶料烧焦，需要多次混炼。（4)Si69和Si75在使用时产生的乙醇，高温混炼时因其快 速气化导致橡胶气孔率增大，同时也不利于环保。（5)混炼时容易产生团聚和胶料粘度增 加。因此，研发一种合成过程简便、耗能小、废水排放量少、使用时低分子有机物（VOC)排放 少，且产品品质稳定的含硫硅烷偶联剂的生产方法，是我们亟待解决的任务。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种低VOC排放的巯基硅烷偶联剂的制备方法，该方法 可以减少制备的步骤，能够提尚广品质量和广品品质的稳定性，以及广品收率，且无废水排 放。
[0005]本发明的技术方案是： 一种低VOC排放的疏基娃烧偶联剂的制备方法，它包括如下步骤： (1) 在带有磁力搅拌、恒压滴液漏斗和冷凝器的四口反应烧瓶中投入一定量的氯丙基 三氯硅烷，向恒压滴液漏斗中投入一定量的烷基聚醚醇，开动磁力搅拌，升温至100-130°c， 启动循环水真空泵，开始滴加反应，反应生成的氯化氢气体按常规工艺通过水来进行吸收， 氯丙基三氯硅烷与烷基聚醚醇的摩尔比为1 :2,烷基聚醚醇的滴加时间为4-8小时； (2) 滴加反应完成后，将体系反应温度保持在100-130°C，然后向恒压滴液漏斗中加入 一定量的乙醇，继续开始滴加酯化反应；氯丙基三氯硅烷与烷基聚醚醇的摩尔比为1 :1，烷 基聚醚醇的滴加时间为2-5小时，反应结束后，得烷基聚醚醇与乙醇共酯化产品。
[0006] (3)在带有机械搅拌、恒压滴液漏斗和冷凝器的四口反应烧瓶中投入无水硫氢化 钠和乙醇，同时向恒压滴液漏斗中加入新合成的酯化产品（步骤（2)的烷基聚醚醇与乙醇共 酯化产品)，在机械搅拌下开始滴加反应，反应体系温度为75°C，滴加完成后，按常规工艺过 滤除去氯化钠盐，得巯基硅烷偶联剂成品。
[0007]本发明的化学反应式如下： (1)酯化反应
【主权项】
1. 一种低VOC排放的疏基娃烧偶联剂的制备方法，它包括如下步骤： (1) 在带有磁力搅拌、恒压滴液漏斗和冷凝器的四口反应烧瓶中投入一定量的氯丙基 三氯硅烷，向恒压滴液漏斗中投入一定量的烷基聚醚醇，开动磁力搅拌，升温至100-130°c， 启动循环水真空泵，开始滴加反应，反应生成的氯化氢气体按常规工艺通过水来进行吸收， 氯丙基三氯硅烷与烷基聚醚醇的摩尔比为1 :2,烷基聚醚醇的滴加时间为4-8小时； (2) 滴加反应完成后，将体系反应温度保持在100-130°C，然后向恒压滴液漏斗中加入 一定量的乙醇，继续开始滴加酯化反应；氯丙基三氯硅烷与乙醇的摩尔比为1 :1，乙醇的滴 加时间为2-5小时，反应结束后，得烷基聚醚醇与乙醇共酯化产品； (3) 在带有机械搅拌、恒压滴液漏斗和冷凝器的四口反应烧瓶中投入无水硫氢化钠和 乙醇，同时向恒压滴液漏斗中加入新合成的酯化产品，在机械搅拌下开始滴加反应，反应体 系温度为75°C，滴加完成后，按常规工艺过滤除去氯化钠盐，得巯基硅烷偶联剂成品。
【专利摘要】本发明涉及一种低VOC排放的巯基硅烷偶联剂的制备方法，属有机化学领域。发明是通过在减压与一定反应温度的条件下，先让烷基聚醚醇与氯丙基三氯硅烷进行一级酯化，并不断除去产生的氯化氢气体，使酯化反应完全；然后继续加入乙醇进行二级酯化。接着进行第二步巯基化反应，将无水硫氢化钠溶于乙醇中，然后与新合成的氯丙基三烷氧基硅烷反应，得到低VOC排放的巯基硅烷偶联剂。发明制备的产品品质高且稳定，收率高，杂质少。无废水排放，不污染环境，易工业化生产。该产品的硅单元只含有33%的挥发性乙氧基基团，因此，VOC的减少量能达到80%以上，有助于控制混炼过程的污染排放，可以满足对环境友好型产品的需求。
【IPC分类】C07F7-18
【公开号】CN104558010
【申请号】CN201510040396
【发明人】王欣, 甘俊, 刘宇, 陈圣云, 甘书官
【申请人】荆州市江汉精细化工有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月27日