硅烷偶联剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种具有式(I)、(II)和(III)结构特征的硅烷偶联剂及其制备方法和应用。所述硅烷偶联剂是一种新型的硅烷偶联剂，具有交联密度高，附着效果好等特点，可应用于金属的表面预处理和金属防腐。将本发明所述硅烷偶联剂用于金属的表面预处理，可显著提高金属与漆膜的附着力，以及防腐性能。当用于金属防腐时，只需将所述硅烷偶联剂配制成一定水解度的水解液，直接作用于金属表面，即可达到良好的防腐效果，省掉了传统的漆料涂覆步骤，节省成本，降低能耗。同时，采用价格低廉的硅烷单体作为原料合成，降低了硅烷偶联剂的使用成本。
【专利说明】枯烧偶联剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机化学领域，特别是涉及一种娃焼偶联剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 娃焼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，由于其兼具 有机、无机化合物的特点，不但与金属的结合非常牢固，而且与涂料的相容性好，从而增强 涂料在金属表面的附着力。因此成为继磯化法、铅纯化法后得到广泛应用的金属表面预处 理方法。由于磯化法、铅纯化法多涉及到强酸、有毒金属的使用，对环境的污染较为严重，能 耗也高，因此研究新型、高效的偶联剂预处理方法成为国内外的研究热点。
[0003] 目前使用较广的偶联剂多为单娃的娃焼偶联剂，像与环氧树脂、丙帰酸树脂漆料 具有良好附着效果的y-(2, 3-环氧丙氧）丙基二甲氧基娃焼（KH-560)、3-氨基丙基二 己氧基娃焼（KH-550)、Y-甲基丙帰醜氧基丙基H甲氧基娃焼（KH-570)和N-(目-氨己 基）-Y-氨丙基H甲氧基娃焼（KH-792)，该类偶联剂价格相对便宜，应用较为广泛；双娃的 娃焼偶联剂1，2-双（H己氧基娃基）己焼炬TS巧、双-(Y - H己氧基娃基丙基）四硫化物 (Si)-69虽然与树脂也有较好的附着力，但是由于其价格较高，应用相对较少。
【发明内容】
[0004] 基于此，本发明的目的在于提供一种新型的、价格低廉的娃焼偶联剂及其制备方 法和应用。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取W下技术方案：
[0006] 具有式（I)、（II)和（III)结构特征的娃焼偶联剂：
【权利要求】
1. 具有式（I)、（Π)和（III)结构特征的硅烷偶联剂：
式⑴中，R为
其中，R1,R2,R3,R4分别任选自C1-C3烷基、H、卤素；b=O或 1 ; R5 任选自：⑴（CH2)a,a= 1-4 ; (2)烯基：
式（II)和（III)中，η1 =5-150,η2 = 10-150。
2. 根据权利要求1所述的硅烷偶联剂，其特征在于，式⑴中，R为
其中，所述1?1，1?2，馬，1?4分别任选自甲基、11、81^/^^ = 0或1，1?5任选自（〇12)4、乙烯
式（II)和（III)中，η1 = 30-150,η2 = 40-150。
3. 根据权利要求2所述的硅烷偶联剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自：
4. 权利要求1-3所述的硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 于摩尔比为1 :2的双酚类化合物和KH-560的混合物中加入或不加入催化剂，60? 160°C搅拌反应l-10h，即得所述硅烷偶联剂；或， 于摩尔比为1 :2的双羧基类化合物和KH-560的混合物中加入催化剂，50?150°C反应l-10h，即得所述硅烷偶联剂；或， 混合摩尔比为1 :2的KH-550和KH-560,15-KKTC反应l_20h，即得所述硅烷偶联剂； 或， 于KH-560中加入离子型开环聚合反应引发剂，50-150°C反应l-10h，即得所述硅烷偶 联剂；或， 于KH-570中加入溶剂，再加入自由基引发剂，50-130°C反应3-10h，即得所述硅烷偶联 剂。
5. 根据权利要求4所述的硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三乙胺、 三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、 四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵或苄基三甲基氢氧化铵，加入量为 所述双酚类化合物量的〇_2mol%或所述双羧基类化合物量的0. 2-5mol%。
6. 根据权利要求4所述的硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，所述离子型开环聚合 反应引发剂为氢氧化钠、氢氧化钾、三甲基苄基氢氧化铵、叔丁基锂、叔丁基钠、叔丁基钾、 乙醇钠、乙醇钾、丙醇钠、丙醇钾、丁醇钠、丁醇钾、质子酸或Lewis酸，加入量为所述KH-560 量的 0.l-2mol%。
7. 根据权利要求4所述的硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，所述自由基引发剂为 偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯，加入量为所述KH-570 量的 0.I-Imol%。
8. 根据权利要求4所述的硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙 醇、丙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、甲酸乙酯、醋酸丁酯、苯、甲苯中的 一种，或，邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中的一种或多种混合，或，均三甲苯、偏三甲苯中的 一种或两种混合。
9.权利要求1-3所述的硅烷偶联剂在金属表面预处理或金属防腐中的应用。
【文档编号】C23F11/00GK104447847SQ201410710018
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】刘海峰, 李天龙, 杨番, 张涛 申请人:广州中国科学院工业技术研究院