硅烷偶聯劑及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種具有式(I)、(II)和(III)結構特征的硅烷偶聯劑及其制備方法和應用。所述硅烷偶聯劑是一種新型的硅烷偶聯劑，具有交聯密度高，附著效果好等特點，可應用于金屬的表面預處理和金屬防腐。將本發明所述硅烷偶聯劑用于金屬的表面預處理，可顯著提高金屬與漆膜的附著力，以及防腐性能。當用于金屬防腐時，只需將所述硅烷偶聯劑配制成一定水解度的水解液，直接作用于金屬表面，即可達到良好的防腐效果，省掉了傳統的漆料涂覆步驟，節省成本，降低能耗。同時，采用價格低廉的硅烷單體作為原料合成，降低了硅烷偶聯劑的使用成本。
【專利說明】枯燒偶聯劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機化學領域，特別是涉及一種娃焼偶聯劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 娃焼偶聯劑用于金屬預處理具有環保、低能耗等明顯優勢，除此之外，由于其兼具 有機、無機化合物的特點，不但與金屬的結合非常牢固，而且與涂料的相容性好，從而增強 涂料在金屬表面的附著力。因此成為繼磯化法、鉛純化法后得到廣泛應用的金屬表面預處 理方法。由于磯化法、鉛純化法多涉及到強酸、有毒金屬的使用，對環境的污染較為嚴重，能 耗也高，因此研究新型、高效的偶聯劑預處理方法成為國內外的研究熱點。
[0003] 目前使用較廣的偶聯劑多為單娃的娃焼偶聯劑，像與環氧樹脂、丙帰酸樹脂漆料 具有良好附著效果的y-(2, 3-環氧丙氧）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)，該類偶聯劑價格相對便宜，應用較為廣泛；雙娃的 娃焼偶聯劑1，2-雙（H己氧基娃基）己焼炬TS巧、雙-(Y - H己氧基娃基丙基）四硫化物 (Si)-69雖然與樹脂也有較好的附著力，但是由于其價格較高，應用相對較少。
【發明內容】
[0004] 基于此，本發明的目的在于提供一種新型的、價格低廉的娃焼偶聯劑及其制備方 法和應用。
[0005] 為實現上述目的，本發明采取W下技術方案：
[0006] 具有式（I)、（II)和（III)結構特征的娃焼偶聯劑：
【權利要求】
1. 具有式（I)、（Π)和（III)結構特征的硅烷偶聯劑：
式⑴中，R為
其中，R1,R2,R3,R4分別任選自C1-C3烷基、H、鹵素；b=O或 1 ; R5 任選自：⑴（CH2)a,a= 1-4 ; (2)烯基：
式（II)和（III)中，η1 =5-150,η2 = 10-150。
2. 根據權利要求1所述的硅烷偶聯劑，其特征在于，式⑴中，R為
其中，所述1?1，1?2，馬，1?4分別任選自甲基、11、81^/^^ = 0或1，1?5任選自（〇12)4、乙烯
式（II)和（III)中，η1 = 30-150,η2 = 40-150。
3. 根據權利要求2所述的硅烷偶聯劑，其特征在于，所述硅烷偶聯劑選自：
4. 權利要求1-3所述的硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 于摩爾比為1 :2的雙酚類化合物和KH-560的混合物中加入或不加入催化劑，60? 160°C攪拌反應l-10h，即得所述硅烷偶聯劑；或， 于摩爾比為1 :2的雙羧基類化合物和KH-560的混合物中加入催化劑，50?150°C反應l-10h，即得所述硅烷偶聯劑；或， 混合摩爾比為1 :2的KH-550和KH-560,15-KKTC反應l_20h，即得所述硅烷偶聯劑； 或， 于KH-560中加入離子型開環聚合反應引發劑，50-150°C反應l-10h，即得所述硅烷偶 聯劑；或， 于KH-570中加入溶劑，再加入自由基引發劑，50-130°C反應3-10h，即得所述硅烷偶聯 劑。
5. 根據權利要求4所述的硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑為三乙胺、 三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、 四丁基氫氧化銨、芐基三甲基氯化銨、芐基三甲基溴化銨或芐基三甲基氫氧化銨，加入量為 所述雙酚類化合物量的〇_2mol%或所述雙羧基類化合物量的0. 2-5mol%。
6. 根據權利要求4所述的硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述離子型開環聚合 反應引發劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三甲基芐基氫氧化銨、叔丁基鋰、叔丁基鈉、叔丁基鉀、 乙醇鈉、乙醇鉀、丙醇鈉、丙醇鉀、丁醇鈉、丁醇鉀、質子酸或Lewis酸，加入量為所述KH-560 量的 0.l-2mol%。
7. 根據權利要求4所述的硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述自由基引發劑為 偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰或過氧化苯甲酸叔丁酯，加入量為所述KH-570 量的 0.I-Imol%。
8. 根據權利要求4所述的硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于，所述溶劑為甲醇、乙 醇、丙醇、異丙醇、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 一種，或，鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯中的一種或多種混合，或，均三甲苯、偏三甲苯中的 一種或兩種混合。
9.權利要求1-3所述的硅烷偶聯劑在金屬表面預處理或金屬防腐中的應用。
【文檔編號】C23F11/00GK104447847SQ201410710018
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】劉海峰, 李天龍, 楊番, 張濤 申請人:廣州中國科學院工業技術研究院