[其他]脱水钛酸酯偶联剂的合成方法

说明书

本发明提出一种用于热塑性和热固性复合材料，橡胶、油漆等的偶联剂的合成方法。

目前在复合材料中所使用的钛酸酯偶联剂由中心原子钛，碳氢长链（RCOO-），特性基团（OX），水解基团（如异丙氧基）组成，它与无机填料的作用是：在加工过程中，异丙氧基和无机填料中的OH基作用，放出异丙醇，使偶联剂与无机填料连结起来。此类偶联剂对无机填料的含水量要求较严格，因此其应用受到限制。

本发明的主要任务是制造出一种对无机填料含水量无特殊要求的，成本较低的，有（RCO₂）_a-TiO（OX）_b结构的脱水钛酸酯偶联剂。

为了完成上述任务，本发明将水合TiO₂与羧酸和含特性基团的酸（HOX）在PH＝6～11的水溶液中，于室温至100℃之间，直接反应，生成（RCOO）_aTiO（OX）_b。

式中R可以为C₇-C₂₁饱和或不饱和脂肪族烃基或者芳香族烃基，X可以为二异辛氧基磷酰基，十二烷基磺酰基或者基团，a+b＝2，a≥0，b≥0。

本发明的主要优点是合成脱水钛酸酯的方法简单，原料成本低，对无机填料的含水量无特殊要求（见表2）。这类脱水钛酸酯偶联剂能改善树脂和无机填料间的相容性，增加复合材料加工时的流变性。在1000份CaCO₃和1500份矿物油中含有5份脱水钛酸酯偶联剂时，体系的粘度如下：

表1    含脱水钛酸酯体系的粘度

^＊表中A为油酸酰氧基，C₁₇H₃₃COO-，B为二异辛氧基磷酰基（以下同）。

脱水钛酸酯偶联剂用于下列配方，复合材料的性能如下：

表2    低密度聚乙烯复合材料（加工温度135℃）

表3.聚氯乙烯复合材料（加工温度198℃）

实施例：在500ml水中，加入水合TiO₂（TiO₂重80g）搅拌均匀后，用NaHCO₃调节PH＝6～11，然后加入油酸282克和磷酸二异辛酯322克，在50～80℃反应两小时，除去水份，干燥后得TiOAB。

以相似方法制得的（RCO₂）_aTiO（OX）_b的物理性质如下：

（RCO₂）_aTiO（OX）_b外观 分介温度

TiOAB    黄色粘稠液体    305℃

TiOB₂白色粘稠液体 268℃