[发明专利]一种过氧化硅烷偶联剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种过氧化硅烷偶联剂的制备方法，该制备方法首先将1,1‑二过氧化叔丁基‑4‑羟基环己烷、四甲氧基硅烷、四氯化钛与非质子性溶剂混合，然后在0～5℃的温度条件下，加入二异丙基碳二亚胺，待二异丙基碳二亚胺加入完毕，控制反应温度为25～50℃，得到过氧化硅烷偶联剂。将二异丙基碳二亚胺的加入过程控制在0～5℃的温度之间，可促进上述过渡态的中间体与1,1‑二过氧化叔丁基‑4‑羟基环己烷的反应，减少了过渡态的中间体自身重排生成副产物的机率，由此可大大减少副反应的进行，从而也有利于提高反应收率，经计算，本发明收率为90～96％。

技术领域

本发明属于硅烷偶联剂制备技术领域，具体涉及一种过氧化硅烷偶联剂 的制备方法。

背景技术

偶联剂作为改善无机材料和有机材料界面的“桥梁”，其应用范围越来 越广泛。其中硅烷偶联剂是目前用量最大、品种最多的一种。硅烷偶联剂是 在分子中具有两种以上不同反应基的有机硅单体，它可以和有机与无机材料 发生化学键合，增加两种材料的粘接性。硅烷偶联剂的结构通式为RSiX₃， 式中X代表能够水解的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等，R代表与聚 合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等。近年来，由于硅烷偶联剂在无机粒子改性和接枝聚 合物联合应用对聚合物基体的改性取得了良好的成效，因而成为研发的热 点。

为了在无机材料表面接枝聚合高聚物，通常先用含有乙烯基和环氧基的 偶联剂对无机材料进行表面处理，引入不饱和碳碳双键或者环氧基团，然后 在此基础上加入引发剂进而引发聚合高聚物。利用偶联剂包覆无机粒子的同 时在其表面枝接聚合物，大大提高了无机粒子与聚合物基体的相容性，同时 也提高了其综合性能。

例如，现有技术公开了一种过氧化硅烷偶联剂的制备方法，其制备方法 具体包括如下步骤:将1,1-二过氧化叔丁基-4-羟基环己烷和四甲氧基硅烷混 合并加入反应釜中，同时加入甲苯做溶剂，在温度为-10℃～50℃的条件下搅 拌反应3～48h，产物经过分离提纯后，得到过氧硅烷偶联剂1,1-二过氧化叔 丁基-4-羟基环己基三甲氧基硅烷。上述制备方法制备得到的偶联剂，其一端 为可水解的甲氧基团，另一端为可引发聚合的过氧基团，可用于无机粒子表 面改性和接枝聚合物的联合反应中，但上述技术中的硅烷偶联剂收率有待进 一步的提高。鉴于此，如何对现有的过氧化硅烷偶联剂的制备方法进行改进 以提高反应收率，这对于本领域技术人员而言是一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有的过氧化硅烷偶联剂的制备 方法所存在的收率低的缺陷，进而提供一种过氧化硅烷偶联剂的制备方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:

本发明的第一方面，提供一种过氧化硅烷偶联剂的制备方法，包括如下 步骤:

(1)将1,1-二过氧化叔丁基-4-羟基环己烷、四甲氧基硅烷、四氯化钛 与非质子性溶剂混合；

(2)控制温度在0～5℃的条件下，向所述(1)的混合物中加入二异丙 基碳二亚胺；

(3)所述步骤(2)完成后，控制温度为25～50℃，过滤，制得过氧化 硅烷偶联剂。

上述过氧化硅烷偶联剂的制备方法中，所述1,1-二过氧化叔丁基-4-羟基 环己烷与所述四甲氧基硅烷、所述四氯化钛、所述二异丙基碳二亚胺的摩尔 比为1:(0.2～5.0):(0.01～0.05):(0.5～1)，优选1:2.5:0.02:0.8。

所述非质子性溶剂为CHCl₃、CH₂Cl₂或CCl₄中的一种或多种。

上述过氧化硅烷偶联剂的制备方法，所述步骤(2)中，还包括将二异 丙基碳二亚胺溶于所述非质子性溶剂，在搅拌状态下，逐滴加入步骤(1) 的混合物中。