[发明专利]一种四官能团硅氧烷单体及其合成方法

说明书

本发明涉及有机硅合成领域，公开了一种四官能团硅氧烷单体及其合成方法，本发明以3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基二乙氧基甲基硅烷或3‑氨丙基二甲氧基甲基硅烷为原料，用二丙烯胺与氯乙酰氯的合成产物对上述氨基硅氧烷进行改性，合成目标产物。本发明的系列单体色度低、粘度低、纯度高、稳定性好，在硅橡胶、硅凝胶等材料的后期应用中易于计量，使用方便，材料色差小；相对于现有的烯烃基硅氧烷单体和聚合物，由于其官能团单位含量高，可以在较低使用量下得到较高交联度的高分子，从而改善目标材料的硬度，耐磨，耐温，拉伸强度等力学性能。

技术领域

本发明涉及有机硅合成领域，尤其涉及一种四官能团硅氧烷单体及其合成方法。

背景技术

乙烯基硅氧烷单体主要用于室温或高温加成型硅橡胶、硅凝胶和乙烯基硅油等的合成，以及用作加成型硅橡胶、硅凝胶、液体硅胶、乙烯基硅树脂、乙烯基硅油等合成有机硅材料催化剂铂络合物的添加物。乙烯基硅氧烷单体作为偶联剂可以对其他高分子材料如丙烯酸酯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚氨酯等进行改性以促进该材料对其他材料特别是玻璃、金属及其金属氧化物的附着力。

目前市面常用的乙烯基硅氧烷有乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和乙烯基三异丙烯氧基硅烷等，此类硅氧烷只有一个官能团(乙烯基)，俗称乙烯基单封头剂，结构如下所示：

其中R为甲基，乙基，甲氧基，乙氧基，苯基，异丙基等。

四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二氢基二硅氧烷，此类有机硅含有两个官能团，俗称乙烯基双封头，结构如下所示：

其中R为甲基，乙基，甲氧基，乙氧基，苯基，异丙基等。

含两个官能团的乙烯基硅氧烷由于只有两个官能团所以合成出来的硅橡胶，硅凝胶基本是线性高分子。线性高分子拥有较高的拉伸率，材料柔软，弹性高，手感度好等性能。但是由于线性硅橡胶交联度较低，造成其具有硬度偏低，耐磨性较差，耐热性较低，拉伸强度小等缺点，限制硅了橡胶等材料的应用范围。杜作栋，陈剑华，冯圣玉，王殿勋于1989年在《高分子学报》发表的《四苯(基)苯基聚硅烷、乙烯基聚硅烷以及二者共聚物的XPS研究》，采用水解聚合的方法合成出侧链含有烯烃基的高聚物，此方法合成出了含有较多的烯烃聚合物，但是烯烃基单位含量没无较大改善，并且粘度大或者是固体，容易造成与其他硅氧烷单体混合不均匀，造成性能不稳定，亦限制其使用。市面上还有一种四官能团硅氧烷：四乙烯基四甲基环四硅氧烷，结构如下所示：

但是四乙烯基四甲基环四硅氧烷的硅氧烷已经水解缩聚，形成环状硅烷，后续应用只能进行开环聚合，相对于未水解乙氧基硅烷应用范围受到了限制。因此有必要开发出一种新的高官能团乙氧基硅烷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种四官能团硅氧烷单体及其合成方法，本发明的系列单体色度低、粘度低、纯度高、稳定性好，在硅橡胶、硅凝胶等材料的后期应用中易于计量，使用方便，材料色差小；相对于现有的烯烃基硅氧烷单体和聚合物，由于其官能团单位含量高，可以在较低使用量下得到较高交联度的高分子，从而改善目标材料的硬度，耐磨，耐温，拉伸强度等力学性能。

本发明的具体技术方案为：一种四官能团硅氧烷单体，分子结构式如下：

其中，R₁、R₂、R₃为甲氧基或乙氧基；或者R₁，R₂为甲氧基或乙氧基，R₃为甲基。

本申请的背景技术中介绍了如下所示的含有四官能团的四乙烯基四甲基环四硅氧烷：