[发明专利]有机聚合官能团改性二氧化硅及其生产工艺和用途

权利要求书

1.一种生产下列通式Ⅰ化合物的方法：

[(O_3/2)Si(CH₂)_mX]_a[Si(O_4/2)]_b[VSi(O_3/2)]_c[WSi(O_3/2)]_d (通式Ⅰ)

式中：

X选自(CH₂)₃N⁺(L¹)(R⁶)₂CH₂CH₂CH₃、(CH₂)₃N⁺(L¹)(R⁶)₂CH₂CHCH₂或通式Ⅱ化合物；R⁶是氢、C_1-22烷基或芳基；n是从0至100的一个整数；L¹是一个阴离子，选自卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、铬酸盐、高锰酸盐、氢硼化物、代氢硼化物；

V选自C_1-22烷基、C_2-20烯烃基、C_1-22烷基芳基或芳基；W是基团(CH₂)_eZ，其中Z是SH、S(CH₂)_fSH、S(CH₂)_fNHC(＝S)NHR³、NR⁴R⁵或NH[(CH₂)₂NH]_jH，e和f分别是从2至6的一个整数；j是从1至100的一个整数；m是从2至12的一个整数；其中R^3-5分别选自氢、直链或支链C_1-12烷基、芳基或C_1-22烷基芳基；a、b、c、d均为整数，而且a+c:b的比例介于0.00001至100，a、b始终存在，如c和/或d大于零，则d与a+b+c的比例介于0.00001至100；

通过通式Ⅰ中其他基团的硅原子、氢、直链或支链C_1-22烷基、端基R²SiO_1/2、交联剂或链状R_qSi(OR¹)_gO_k/2中的一个或多个使硅酸盐氧原子的自由价饱和，其中R和R¹分别选自直链或支链C_1-12烷基、芳基或C_1-22烷基芳基；k是从1到3的一个整数，q是从1到2的一个整数，g是从0到2的一个整数，并且满足g+k+q＝4，当端基、交联剂和/或聚合物链存在时，其摩尔比与a+b+c+d的比例介于0至999:1；

本方法包括：

所述X与下列通式III化合物接触，

[(O_3/2)Si(CH₂)_hA]_a[Si(O_4/2)]_b[VSi(O_3/2)]_c[WSi(O_3/2)]_d (通式III)

式中，A是乙烯基，其负载为0.001至4mmol/g；h是从0至10的一个整数；将10-100摩尔当量的(CH₂CHCH₂)₂N⁺(R⁶)₂L¹置于溶剂中，其中R⁶是氢、直链或支链C_1-22烷基、C_1-22烷基芳基或芳基；在20-150℃条件下定时添加自由基引发剂反应10分钟至48小时，随后将固体过滤或离心，使用溶剂洗涤后干燥生成通式Ⅰ化合物；或者所述X与下列通式IV化合物接触，

[(O_3/2)Si(CH₂)_hA]_a[Si(O_4/2)]_b (通式IV)

式中，A是乙烯基，其负载为0.001至4mmol/g；h是从0至10的一个整数；将10-100摩尔当量的(CH₂CHCH₂)₂N⁺(R⁶)₂L¹置于溶剂中，在20-150℃条件下定时添加自由基引发剂反应10分钟至48小时，后将固体过滤或离心，使用溶剂洗涤后干燥生成通式Ⅰ化合物，其中整数c和d是0；随后使用VSi(OR¹)₃或WSi(OR¹)₃或前述二者在溶剂中处理，在60-150℃条件下反应10分钟至48小时，然后将固体过滤或离心，使用溶剂洗涤后干燥生成通式Ⅰ化合物，其中V和W均存在。