[发明专利]双甲硅烷基叔胺

说明书

本发明涉及某些双甲硅烷基叔胺的新结构和其制造及应用。

在无机材料，如二氧化硅、含硅的填料、金属氧化物和陶瓷，与有机材料，如树脂的连接中，在与有机材料形成互相贯串聚合物网络中以及在交链有机材料和聚硅氧烷材料中，氨基硅烷有许多用途。这些硅烷的大多数只包括伯仲氨基官能团。但是，伯胺和仲胺官能团在最后使用的配方中由于具有过分的反应性而会产生副反应和过时失去效用。

况且，许多仲胺是用单、双或三烷氧基团的硅烷合成的。于是在水溶液中，由于硅烷形成不希望的如稳定立方结构的聚硅氧烷而使效用受到损失。这些结构粘合性也差。

双甲硅烷基叔胺的通式(I)为〔((R′)_bY)_aR²_3-aSiR³〕₂NX，式中R¹和R²是一价基，R³是二价基，X是含羰基的一价基，Y是氧、氮或硫，a＝1至3，b＝1或2取决于Y的化合价，该胺提供可控的反应性和良好粘合性。

在上面的(I)式中，每个R¹是一价基，例如氢、甲硅烷基、亚氨基、二烷基胺或优选是烃官能团，包括但不限于芳基、烯丙基、环烷基、烷基(直链或支链的)或芳烷基，其可含杂原子和氧、氮或硫。R¹也可以是甲硅烷官能团或酰基官能团(如三甲氧甲硅烷基或乙酰基)。R¹的实例有-N＝C(CH₃)₂、-Si(OCH₃)₃和-CH＝CHCH₃，最优选R¹是有1到10碳原子的烷基，如甲基、乙基、异丙基、环己基或叔-丁基。

Y选自氧、氮或硫等杂原子。b值取决于Y的化合价，即Y为氧或硫时，b＝1，Y为氮时，b＝2。优选Y为氧。

优选a是3，但若a＜3，则每个R²是一价基，包括但不限于烃基、饱和的烃、不饱和的烃或氰基。优选的R²是环烷基、烷基(直链或支链的)或芳烷基，其可以含杂原子，如氧、氮或硫。R²的实例包括苯基、苯乙基、3-氧代丁基或2-甲氧基丙基。最优选R²是甲基或乙基。

R³是二价的桥连基团，包括但不限于亚烷基、烷基亚芳基、亚芳基或多环氧亚烷基，但优选的是C₁-C₁₂的亚烷基，如亚丙基或亚丁基和可以被支化的亚烷基，如新亚戊基、环形的亚烷基，如二亚甲基环己烷，或不饱和的，如二亚甲基环己烯。R³可以包括杂原子取代基，例如R³可以包括在主链上或悬挂于主链上的氨基团。若R³包括胺官能团，其中每个胺是叔胺。R³的具体实例是亚丙基、正亚丁基、亚苯基、二(亚乙基)乙基胺和多环氧亚烷基。

X是含羰基的一价基，例如酮基、酯基、硫酯基或酰胺基。X的优选实施例可以用通式(II)(R⁴)_bZC(＝O)CH(Q)CH(Q)-表示，式中Z是CH₂、O、S或N(分别取决于X是酮、酯、硫酯或酰胺基)。Q是H、烷基、芳基、烷芳基或(R⁴)_bZC(＝O)-。R⁴是1到20碳原子的烃部分，其可含杂原子、氢、甲硅烷或有机聚合物，例如聚酯、聚氨酯、聚醚、多硫化物、聚酰胺，其自身可含1个或多个ZC(＝O)CHQCHQN[R³SiR²_3-a(Y(R¹_b)_a]₂基团。R⁴优选地是烷基(直链或支链的)。芳基或烷芳基，更优选是1到4碳原子的烷基。Q优选是氢、如在通式(I)，b值取决于Z的化合价，Z为氧或硫时b＝1，Z为氮时b＝2。

X的具体实例包括：

(CH₃)₃COC(＝O)CH₂CH₂-，

CH₃OC(＝O)CH(CH₃)CH₂-，