[发明专利]一种含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂，其特征在于：其结构式为：，其中，R¹为甲基、乙基或丙基，R²为甲基、乙基、丙基或环己基，n为1‑4。本类含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂将无机填料改性及抗氧剂的加入结合到一起，不仅具有受阻酚类抗氧剂的抗氧效果好、污染小、不易变色、低毒或者无毒的优点，还具有硅烷偶联剂独特的结构和性能，如粘接性、相容性、分散性等，大大增加了抗氧剂与高分子材料的相容性。

技术领域

本发明涉及一种偶联剂及其制备方法，具体涉及一种含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂及其制备方法。

背景技术

硅烷偶联剂是一种有机-无机杂化的双官能团化合物，由于这种独特的性质，它可以既可以与有机物质发生化学建合，又可以与无机物质发生相互作用，将有机物质与无机物质牢固的链接在一起，起到化学桥的作用。硅烷偶联剂用以改善无机物与有机物之间的界面作用，可以改善复合材料的抗压性、耐高温性、耐磨性等性能。在聚合物产业中，无机填料的使用可以降低成本，增加聚合物各项性能。常见无机填料碳酸钙、玻璃纤维等直接与聚合物混合会存在分散不均匀，界面粘接不好和填料团聚现象。使用硅烷偶联剂对无机填料进行改性，可以改善填料的亲水性，使得填料与聚合物基体直接界面粘接更加紧密。

聚合物在加工、贮存、使用的过程中，其物理、化学性能和力学性能逐渐变差。聚合物对氧化降解尤为敏感，因此防止聚合物的加工过程、使用过程中的氧化，对许多材料如橡胶、塑料、纤维等制品来说是非常重要的。加入抗氧剂是聚合物性能最有效和最方便的方法。受阻酚类抗氧剂难挥发、不变色、无污染、低毒或者无毒，其中单酚类是目前产销量最大的高效抗氧剂，这类抗氧剂也存在容易水解、易挥发、易被抽出等缺点。此外，在聚合物中加入无机填料时，抗氧剂、无机填料、聚合物基体的多相体系中，其分散问题较难解决，影响聚合物性能。聚合物加工过程中，通常需要先对无机填料使用各种改性剂进行改性，再在加工过程中加入抗氧剂阻止聚合物的加工、使用过程中的氧化，因此，改性和加入抗氧剂是独立的工序，很难协调进行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种含受阻酚结构的新型硅烷偶联剂及其制备方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明的技术方案是：一种含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂，其结构式为：

，

其中，R¹为甲基、乙基或丙基，R²为甲基、乙基、丙基或环己基，n为1-4。

所述的一种含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂的制备方法，受阻酚新型硅烷偶联剂的合成：在N₂保护下，2,6-二叔丁基-4-(氯甲基)苯酚、二甲亚砜和含三级胺基团的硅烷偶联剂在80-100℃下反应8-48h后，洗涤，真空干燥得到含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂。所述的反应时间为12-48h。

所述的含三级胺基团的硅烷偶联剂包含二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、二乙胺基代甲基三甲氧基硅烷、3-(N,N-甲基环己基胺)丙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-二甲基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

本发明的有益效果：针对现有的技术缺陷，发明一种含受阻酚结构的新型抗氧硅烷偶联剂，此偶联剂含有三个功能区域：(1)受阻酚抗氧区域，可以起到抗氧效果；(2)季铵盐区域，季铵盐作为表面活性剂，可以显著降低无机粉体改性过程的表面能；(3)硅烷偶联功能区域，本部分功能为硅烷偶联剂，可以通过硅烷的反应性将改性剂连接到无机粉体上。