【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高分子材料，尤其是一種生物質基硅烷偶聯劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、室溫固化硅橡膠(rtv)具有優異的耐紫外光、耐氣候老化性和耐高溫高濕性能，與其他類型密封膠相比其在惡劣條件下的耐久性特別突出，尤其是單組分室溫固化硅酮密封膠，由于其主要成分的硅氧鍵比較穩定，因此耐老化性能優異，被廣泛應用于建筑、汽車、照明、電子電氣等領域。聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)具有良好的耐熱、耐濕、耐油、耐腐蝕性、電絕緣性和機械加工性能而廣泛應用于電子元器件的封裝等領域。在一些涉及密封、結構粘結等方面，需要rtv來對pbt塑料材料進行粘接。
2、通常，普通rtv硅橡膠采用常規硅烷偶聯劑作為增粘劑，其對大部分金屬和玻璃類基材有較好的粘接性，但聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)材料等塑料基材，粘接效果并不理想，常溫粘接性以及浸水粘接性較差。
3、因此，需要開發出特定的增黏劑，以提高rtv硅橡膠對pbt類材料的粘接性。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于，克服現有的rtv硅橡膠對塑料基材的粘接性能以及浸水粘接性能較差的缺陷，提供一種生物質基硅烷偶聯劑，用作rtv硅橡膠中的增粘劑，可以顯著提高硅橡膠與基材的粘接性能。
2、本專利技術的另一目的在于，提供所述生物質基硅烷偶聯劑的制備方法。
3、本專利技術的另一目的在于，提供所述生物質基硅烷偶聯劑在制備硅橡膠中的應用。
4、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
5、一種生
6、
7、式i中，r獨立地選自c4-c20烷基、c3-c20環烷基；r1獨立地選自丙基、乙基氨丙基；r2獨立地選自甲基、乙基；r3獨立地選自c1-c10烷基、c1-c10烷氧基、羥基；a為0或1。
8、本專利技術的生物質基硅烷偶聯劑中：1)含有極性的羥基、烷氧基、酰胺基均可以與pbt材料中的端羧基或羥基形成氫鍵作用，生物質基硅烷偶聯劑中的不飽和雙鍵和芳基可以與pbt基材中的苯基形成π-π共軛效應，其與pbt基材具有較強的粘接作用力；而硅烷偶聯劑中的烷氧基可以與硅橡膠發生交聯反應，從而，可以增強硅橡膠與pbt基材之間的相互作用，提高在室溫下的粘接性能；2)同時含有不飽和雙鍵(碳碳雙鍵)、四酰胺基，兩者共同作用下，可以改善其與pbt基材中的苯基的相互作用，提高了其與pbt的在常溫下以及浸水狀態下的粘接性能；3)亞甲基和芳基基團的存在，有效改善了硅橡膠體系與pbt的相容性。
9、優選地，所述r獨立地選自c4-c10烷基、c3-c6環烷基。
10、優選地，生物質基硅烷偶聯劑中，連接有r3基團的苯基為4-甲氧基苯基、4-異丙基苯基、(3、4-亞甲基氧基)苯基、3-甲氧基-4羥基苯基、2-羥基苯基中的一種或兩種。
11、優選地，a的取值為0。
12、所述生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，包括如下步驟：
13、將衣康酸、氨基硅烷、r3取代的芳香醛和溶劑混合，在5-35℃下攪拌10-90min，加入異腈，5-60℃反應0.5-4h，脫除溶劑，即可制備得到所述生物質基硅烷偶聯劑。
14、本專利技術中，上述原料之間發生如下所示的反應：
15、
16、優選地，所述氨基硅烷中含有r1和r2基團，具體可選自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基甲基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一種。
17、優選地，所述芳香醛包括水楊醛、大茴香醛、洋茉莉醛、香蘭素中的至少一種。r3取代基可在芳香醛的任意位點進行取代。
18、優選地，所述溶劑為醇類溶劑，所述醇類溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇中的至少一種。
19、優選地，所述衣康酸、氨基硅烷、r3取代的芳香醛、c-異腈的摩爾比例為1：(1-1.5)：(1-1.5)：1。
20、本專利技術還保護上述生物質基硅烷偶聯劑在制備有機硅密封膠中的應用，所述有機硅密封膠包括如下重量份的組分：
21、100份聚二甲基硅氧烷，2-10份交聯劑，5-100份填料，1-30份增塑劑，0.01-5份催化劑，0.1-5份所述的生物質基硅烷偶聯劑。
22、有機硅密封膠中常用的交聯劑、填料、增塑劑、催化劑均可用于本專利技術中來制備有機硅密封膠。
23、可選地，所述聚二甲基硅氧烷包括但不限于α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、甲基二甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷中的至少一種。所述聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度為1000～100000mpa·s。所述粘度使用旋轉粘度計測試得到。
24、可選地，所述交聯劑包括但不限于酮肟基硅烷或烷氧基硅烷，具體可以選自酮肟基硅烷為甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷中的至少一種。
25、可選地，所述填料包括但不限于碳酸鈣、硅藻土、石英砂、白炭黑中的至少一種。
26、可選地，所述增塑劑包括但不限于礦物油、二甲基硅油中的至少一種。
27、可選地，所述催化劑可以是有機錫類催化劑或有機鈦類催化劑。所述有機錫類催化劑包括但不限于二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二丁基乙酰丙酮錫中的至少一種；所述有機鈦類催化劑包括但不限于鈦酸四丁酯、鈦酸四叔丁酯、二異丙氧基二乙酰丙酮鈦、二異丙氧基二乙酰乙酸乙酯鈦中的至少一種。
28、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
29、本專利技術通過對硅烷偶聯劑的分子結構進行特定的設計，將硅氧鏈段作為側鏈，選擇性地接枝到含有不飽和雙鍵的四酰胺基鏈段上，其作為有機硅密封膠的增粘劑，可以顯著提高制備得到的有機硅密封膠與pbt基材的粘接性能，尤其還可以顯著提高在浸水狀態下的粘接性能。
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1.一種生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，具有如式I所示的結構：
2.根據權利要求1所述的生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，所述R獨立地選自C4-C10烷基、C3-C6環烷基。
3.根據權利要求1所述的生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，連接有R3基團的苯基為4-甲氧基苯基、4-異丙基苯基、(3、4-亞甲基氧基)苯基、3-甲氧基-4羥基苯基、2-羥基苯基中的一種或兩種。
4.根據權利要求1所述的生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，a的取值為0。
5.權利要求1-4任一項所述的生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述氨基硅烷包括氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基甲基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一種。
7.根據權利要求5所述的生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述芳香醛包括水楊醛、大茴香醛、洋
8.根據權利要求5所述的生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述溶劑為醇類溶劑，所述醇類溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇中的至少一種。
9.根據權利要求5所述的生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述衣康酸、氨基硅烷、R3取代的芳香醛、C-異腈的摩爾比例為1：(1-1.5)：(1-1.5)：1。
10.權利要求1-4任一項所述的生物質基硅烷偶聯劑在制備有機硅密封膠中的應用，其特征在于，所述有機硅密封膠包括如下重量份的組分：
...【技術特征摘要】
1.一種生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，具有如式i所示的結構：
2.根據權利要求1所述的生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，所述r獨立地選自c4-c10烷基、c3-c6環烷基。
3.根據權利要求1所述的生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，連接有r3基團的苯基為4-甲氧基苯基、4-異丙基苯基、(3、4-亞甲基氧基)苯基、3-甲氧基-4羥基苯基、2-羥基苯基中的一種或兩種。
4.根據權利要求1所述的生物質基硅烷偶聯劑，其特征在于，a的取值為0。
5.權利要求1-4任一項所述的生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的生物質基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述氨基硅烷包括氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐文遠，紀文檢，胡亞飛，李萍，
申請(專利權)人：廣州集泰化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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