专利名称：双硅烷偶联剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及硅烷偶联剂，具体指一类新型双硅烷偶联剂及其制备方法。
背景技术：
硅烷偶联剂最早是作为玻璃纤维增强塑料中玻璃纤维的处理剂而开发的。自20 世纪中期开发至今，品种相当繁多，仅已知结构的硅烷偶联剂就有100多种，成为近年来发 展较快的一类有机硅产品。传统单硅烷偶联剂中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基 硅烷等。但现有乙烯基硅烷偶联剂由硅氯仿和带有反应性基团的不饱和烯烃在钼氯酸催化 下加成，再经醇解而得，所制得的乙烯基硅烷偶联剂易脆、弹性不好，在使用时受到限制。同 时现有乙烯基硅烷偶联剂在制备过程中的反应诱导期长，同时催化剂回收难，对环境不友 好。双硅烷偶联剂，与传统单硅烷偶联剂相比，它能提供更高的交联密度、更好的附着 力、以及更好的水解稳定性。据文献报道，双硅烷偶联剂的水解稳定性要比传统硅烷的水解 稳定性高出将近10万倍。通常，双硅烷与传统硅烷配合使用，能够得到更好的效果。US6^1638描述了多功能基硅烷(包括双硅烷)用于金属防腐的组合物及其方法， 利用双硅烷的0.1% (体积比)的溶液预先进行处理，该溶液的PH低于7，并以1，2-双三 乙氧基硅基乙烷为例说明这类硅烷能够大大提高金属在氯化钠溶液中的抗腐蚀性。若与 3-氨丙基三乙氧基硅烷配合使用，则效果更明显。该专利虽描述了双硅烷的特性及用途，但 是没有描述双硅烷的制备方法，国内也鲜见有文献报道此类硅烷的制备方法。
发明内容
本发明的目的为了克服上述问题，提供了一种新型双硅烷偶联剂及其制备方法。为了实现上述目的，本发明提供了一种如式I所示的双硅烷偶联剂R1aR2(H)SiCH2CH2RCH2CH2SiR1aR2(3_a) (I)式中，R为C1 C8的直链或支链的烷基、环烷基或芳基；R1、! 2为选自C1 C8的直 链或支链的烷基、烷氧基、烷氧基烷基、三甲基硅基或甲氧烷氧基，R1和R2可以相同或不同， 且a为0 3的整数。本发明还提供了一种制备式I所述的双硅烷偶联剂的方法，以含氢硅烷与二烯烃 为反应原料，以载体负载氯钼酸配合物为催化剂，在羧酸类物质存在下，于60°c 90°C滴 加反应，滴加完毕持续反应池 8h，即得到式I的双硅烷偶联剂。本发明中含氢硅烷与二烯烃的反应式
权利要求
1.一种如式I所示的双硅烷偶联剂 R1aR2(S-S)SiCH2CH2RCH2CH2SiR1aR2(3-a) (I)式中，R为C1 C8的直链或支链的烷基、环烷基或芳基；R\R2为选自C1 C8的直链或 支链的烷基、烷氧基、烷氧基烷基、三甲基硅基或甲氧烷氧基，R1和R2可以相同或不同，且a 为0 3的整数。
2.一种制备式I所述双硅烷偶联剂的方法，以含氢硅烷与二烯烃为反应原料，以载体 负载氯钼酸配合物为催化剂，在羧酸类物质存在下，于60°C 90°C滴加反应，滴加完毕持 续反应池 8h，即得到式I的双硅烷偶联剂，其反应式为
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述含氢硅烷的结构为 HSiR1aR2 (3-a)式中，R1A2为选自C1 C8的直链或支链的烷基、烷氧基、烷氧基烷基、三甲基硅基或甲 氧烷氧基，R1和R2可以相同或不同，且a为0 3的整数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述二烯烃的结构为 H2C = CHRCH = CH2式中，R为C1 C8的直链或支链的烷基、环烷基或芳基。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述含氢硅烷与二烯烃的摩尔比为 2. 05 2. 15 1。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述载体为硅胶、分子筛、单臂碳纳米管、 活性炭、氧化铝或二氧化钛。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述氯钼酸配合物为氯钼酸/异丙醇/四甲基二乙烯基硅氧烷、氯钼酸/异丙醇/聚乙二醇、氯钼酸/异丙醇/三苯基磷、氯钼酸 /异丙醇/N，N- 二甲基苯胺、氯钼酸/异丙醇/三乙胺、氯钼酸/异丙醇/三丁胺或氯钼酸 /异丙醇/乙酰丙酮。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述羧酸类物质为醋酸、丙酸、丁酸、丁二酸或已二酸。
9.根据权利要求2或6或7所述的方法，其特征在于所述载体与氯钼酸配合物的质 量比为30 1。
10.根据权利要求2或7或8所述的方法，其特征在于所述氯钼酸配合物的加入量 为二烯烃质量的0. 002% 0. 008% ；所述羧酸类物质的加入量为二烯烃质量的0. 04% 0. 16%。
全文摘要
本发明公开了一类双硅烷偶联剂及其制备方法。本发明以含氢硅烷与二烯烃为反应原料，以载体负载氯铂酸配合物为催化剂，在羧酸类物质存在下，于60℃～90℃滴加反应，滴加完毕持续反应2h～8h，即得到双硅烷偶联剂。本发明所制备的双硅烷是不含功能基的双硅烷，是含氢硅烷与两端为双键的二烯烃通过硅氢加成反应制得。本发明制备所得的双硅烷偶联剂能提供更高的交联密度、更好的附着力、以及更好的水解稳定性，不仅赋予改性材料更好的憎水性，而且能够有效提高电绝缘性，克服了现有乙烯基硅烷偶联剂易脆、弹性不好的缺陷。本发明的制备方法路线简单、可行，催化剂可以回收再利用，对环境友好，安全性能高。
文档编号C08K7/14GK102146091SQ20111002996
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者张群朝, 李进, 王德才 申请人:湖北德邦化工新材料有限公司