[发明专利]一种三嗪型硅氧烷表面修饰剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以三嗪为桥基的三嗪型硅氧烷表面修饰剂，属于新材料制备领域，具体属于化学表面修饰剂制备领域。

背景技术

无机材料表面进行化学改性一般采用硅氧烷表面修饰剂，即硅烷表面修饰剂分子一端的烷氧基基团通过水解-缩合反应与无机材料表面羟基形成化学键合，另一端引入功能基团，赋予材料分散、有机相容等特性，在提高材料性能方面具有及其重要的应用价值。

目前报导与应用的硅氧烷表面修饰剂，主要有三部分组成：活性基（硅氧烷），桥基（-CH₂CH₂-或-CH₂CH₂CH₂-）；功能基（乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基）。而三聚氯氰具有梯度反应活性，三个氯的取代温度差异明显，该特性已被广泛用于合成染料、医药等化学物质。但目前未见以以三嗪结构为桥键链接硅氧烷与功能基团，得到三嗪型硅氧烷表面修饰剂的报导。

发明内容

本发明的目的是提供一种三嗪型硅氧烷表面修饰剂，此种修饰剂利用三聚氯氰具有梯度反应活性，连接硅氧烷与功能基团得到。产品适用于无机材料表面疏水化或亲水化修饰，具有广阔的应用前景。

一种三嗪型硅氧烷表面修饰剂，所述表面修饰剂为具有通式I结构的化合物：

式I中A和B各自独立地选自氟、氯、羟基、C1~C14烷氧基、氨基、C1~C18烷氨基、芳氨基、牛磺酸基团、含伯胺基的染料基团、含伯胺基的芳磺酸基团和含伯氨基的脂肪胺基团；X=Y为甲基或乙基，或X=甲基、Y=乙基；

D结构式为:—CH₂CH₂CH₂—、—CH₂CH₂CH₂CH₂—、—CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂—、—CH₂CH₂CH₂NHCH₂—。

本发明所述表面修饰剂优选A和B各自独立的选自含伯胺基的染料基团、含伯胺基的芳磺酸基团和含伯氨基的脂肪胺基团。

本发明所述表面修饰剂优选所述含伯胺基的染料基团为选自具有式II~V结构的基团中的一种，其中：

式II为：

式II中R₁为氢、氯、氟或甲氧基；R₂和R₃各自独立地选自氢、氯、溴、碘、硝基、三氟甲基、乙基和甲氧基；R₄为氢、甲基、苯基、甲氧基、氰基或乙基；

式III为：

式III中R₅为硝基、三氟甲基或氰基；R₆和R₇各自独立地选自氢、氰基、三氟甲基、硝基、氯、溴和碘；R₈为甲基、乙基、羟乙基或氰乙基；R₉为氢或甲氧基；

式IV为：

式IV中R₁₀和R₁₁各自独立地选自氰基、三氟甲基、氯、溴、碘和氢；R₁₂为氢或甲氧基；R₁₃为甲基、乙基、羟乙基或氰乙基；

式V为：

式V中R₁₄和R₁₆各自独立地选自氢、氰基、硝基、氯、溴和碘；R₁₅为氢、偶氮苯基或偶氮萘基。

本发明所述表面修饰剂优选所述含伯胺基的芳磺酸基团选自具有式VI或VII结构的基团，其中：

式VI为：

式中，R₁₇~R₂₀各自独立地选自氢、硝基、氰基、氯、甲基和磺酸基；

式VII为：

式VII中，R₂₁~R₂₄各自独立地选自氢、硝基、氰基、氯、甲基和磺酸基。