[发明专利]一种硅烷偶联剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅烷偶联剂及其制备方法，其原料按重量份比包括：氢氧化钠20‑40份、硫磺10‑15份、水20‑30份、氯丙基三乙氧基硅烷20‑30份、三氯甲烷10‑20份、脱色剂30‑40份、催化剂15‑25份、乙酸乙酯10‑40份和石油醚10‑20份，本发明涉及硅烷偶联剂制备技术领域。该硅烷偶联剂及其制备方法，通过反应条件温和、易于控制、重复性好、产率高等特点，适合扩大生产，不但能够提高某些无机填料与高分子材料的相容性，而且有利于提高复合材料热稳定性，同时提高了硅烷偶联剂的收取率，含硫硅烷偶联剂在对聚合物基体进行改性作为橡胶助剂使用时，可较少有机气体的排放，从而减少了制得的橡胶制品的气孔率，制得的橡胶有更高的混炼温度，避免了胶料的提前焦烧。

技术领域

本发明涉及硅烷偶联剂制备技术领域，具体为一种硅烷偶联剂及其制备方法。

背景技术

硅烷偶联剂是由美国联合碳化物公司开发的，主要用于玻璃纤维增强塑料，硅烷偶联剂的分子结构式一般为:Y-R-Si(OR)3(式中Y一有机官能基,SiOR一硅烷氧基)，硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性，因此,当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，典型的硅烷偶联剂有A151(乙烯基三乙氧基硅烷)、A171(乙烯基三甲氧基硅烷).A172(乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)等，硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料(FRP)扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料(FRTP)用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料(磨石)及其它的表面处理剂，在硅烷偶联剂这两类性能互异的基团中，以Y基团最重要、它对制品性能影响很大，起决定偶联剂的性能作用，只有当Y基团能和对应的树脂起反应，才能使复合材料的强度提高，一般要求Y基团要与树脂相容并能起偶联反应。

现有硅烷偶联剂的制备方法，成品硅烷偶联剂的收取率较低，制备成本较高，而且制备过程中制备方法较为繁杂，操作性较强，制备方式环保性能较差，对环境造成一定的污染。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅烷偶联剂及其制备方法，解决了硅烷偶联剂的收取率较低，制备成本较高，制备方法较为繁杂，制备方式环保性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种硅烷偶联剂，其原料按重量份比包括：氢氧化钠20-40份、硫磺10-15份、水20-30份、氯丙基三乙氧基硅烷20-30份、三氯甲烷10-20份、脱色剂30-40份、催化剂15-25份、乙酸乙酯10-40份和石油醚10-20份。

优选的，其原料包括如下组分：氢氧化钠30份、硫磺13份、水25份、氯丙基三乙氧基硅烷25份、三氯甲烷15份、脱色剂35份、催化剂20份、乙酸乙酯25份和石油醚15份。

优选的，其原料包括如下组分：氢氧化钠20份、硫磺10份、水20份、氯丙基三乙氧基硅烷20份、三氯甲烷10份、脱色剂30份、催化剂15份、乙酸乙酯10份和石油醚10份。

优选的，其原料包括如下组分：氢氧化钠40份、硫磺15份、水30份、氯丙基三乙氧基硅烷30份、三氯甲烷20份、脱色剂40份、催化剂25份、乙酸乙酯40份和石油醚20份。

本发明还公开了一种硅烷偶联剂的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、选取相应比分的氢氧化钠和硫磺，并将选取的氢氧化钠和硫磺匀速倒入混合器中进行混合，混合时间为10-20分钟，然后以匀速的方式往混合器中注入适量的水，继续进行混合，同时将混合器内部的温度调控在98-143℃，搅拌15-30分钟，然后将混合器内部的温度调控在300-380℃，继续混合30-60分钟，使其混合均匀，得到多硫化钠水溶液；