[发明专利]一种仲氨基硅烷偶联剂及其制备方法

说明书

本申请涉及一种仲氨基硅烷偶联剂的制备方法，其包括在惰性氛围下，使预先处理的端烯丙基聚醚与端伯氨基硅烷偶联剂进行迈克尔加成反应，得到所述的仲氨基硅烷偶联剂；其中所述的烯丙基聚醚的预处理方法为：在烯丙基聚醚中加入0.05～5％的抗氧剂，在惰性气体保护下且在60～100℃的温度下反应0.5‑3h，然后在‑0.085到‑0.095MPa的压力下且在90‑120℃的温度下真空脱水0.5‑2h，然后降温至40‑60℃。本申请还涉及由上述方法制备的仲氨基硅烷偶联剂，由其改性的异氰酸酯基聚醚聚合物，由其改性的聚氨酯聚合物及其制备方法。本发明制备方法简单，所制备的仲氨基硅烷对聚氨酯预聚物进行封端改性的过程容易控制，不会产生凝胶现象。

技术领域

本申请涉及有机合成技术领域，具体来说涉及一种仲氨基硅烷偶联剂及其制备方法。

背景技术

硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，其经典产物可用通式YSiX₃表示，式中，Y为非水解基团，包括链烯基(主要为乙烯基)，以及末端带有Cl、NH₂、SH、N₃、(甲基)丙烯酰氧基、异氰酸酯基等官能团的烃基，即碳官能基；X为可水解基团。由于这一特殊结构，在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团，可以用于表面处理，还可用作密封胶、胶黏剂的粘接促进剂。

在硅烷偶联剂的两类性能互异的基团中，以Y基团最重要，它直接决定硅烷偶联剂的应用效果。只有当Y基团能各对应的基体树脂起反应时，才能提高有机胶粘剂的粘接强度。一般要求Y基团能与树脂相溶并能与偶联反应，所以对于不同的树脂，必须选择含合适Y基团的硅烷偶联剂。

近年来，用硅烷偶联剂对聚氨酯预聚物进行封端改性制备硅烷改性聚氨酯的研究日益增多。硅烷改性聚氨酯是把聚氨酯预聚物的端异氰酸酯基或端羟基转变成硅烷氧基，主链依然是聚氨基甲酸酯链段。但硅烷改性聚氨酯的固化机理改变，端基硅烷氧基水解后可与无孔基材(如玻璃、金属等)表面发生较强的化学粘结作用。另一方面，具有强极性和高键能的有机硅链段的引入使得硅烷改性聚氨酯的耐水性和耐热性能都有所增强。硅烷封端聚醚或者硅烷硅烷封端聚氨酯可以作为单组份硅烷封端聚氨酯密封胶、粘结剂或涂料的基础聚合物，应用广泛。

氨基硅烷是一类最常用的硅烷偶联剂之一，目前市售氨基硅烷大部分为伯氨基硅烷。伯氨类硅烷的伯氢原子活性高，但存在着氨味大、碱性强等特性，作为封端剂对异氰酸基聚醚/聚氨酯预聚物进行封端改性时，易出现凝胶现象，反应过程不易控制；且采用该类硅烷改性聚氨酯制备的密封胶易发生黄变现象。

为此，本领域持续需要开发一种不凝胶、不黄变的仲氨基硅烷偶联剂及其制备方法。

发明内容

本申请之目的在于提供一种仲氨基硅烷偶联剂及其制备方法，从而解决上述现有技术中的技术问题。本申请克服了现有技术中伯氨类硅烷作为封端剂对异氰酸基聚醚/聚氨酯预聚物进行封端改性时，由于其伯氢原子活性高，导致反应过程不易控制，易出现凝胶现象，及易使硅烷改性聚醚/聚氨酯聚合物发生黄变现象，提供了一种仲氨基硅烷偶联剂及其制备方法、应用。

本发明制备方法简单，所制备的仲氨基硅烷对聚氨酯预聚物进行封端改性的过程容易控制，不会产生凝胶现象。

为了解决上述技术问题，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种仲氨基硅烷偶联剂的制备方法，所述方法包括在惰性氛围下，使预先处理的端烯丙基聚醚与端伯氨基硅烷偶联剂进行迈克尔加成反应，得到所述的仲氨基硅烷偶联剂；

其中，所述的烯丙基聚醚的预处理方法为：在烯丙基聚醚中加入0.05～5％的抗氧剂，在惰性气体保护下且在60～100℃的温度下反应0.5-3h，然后在-0.085到-0.095MPa的压力下且在90-120℃的温度下真空脱水0.5-2h，然后降温至40-60℃。