一种3-烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114106033A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111462330.9(22)申请日2021.12.02(71)申请人山东阳谷华泰化工股份有限公司地址252300山东省聊城市阳谷县清河西路399号(72)发明人马德龙王庆振潘琳琳(74)专利代理机构济南泉城专利商标事务所37218代理人贾波(51)Int.Cl.C07F7/18(2006.01)C08K5/548(2006.01)C08L9/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种3-烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷及其制备方法和应用，以3‑巯丙基三乙氧基硅烷作为原料，与不饱和单烯烃进行巯烯加成反应制备生成3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷。本发明反应条件温和，反应时间短，选择性高，产品收率高且没有副产生成，由于原料和产品皆为液体，不需要引入溶剂，单产高，具有工业化生产价值。CN114106033ACN114106033A权利要求书1/1页1.一种3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷，其特征是具有下述结构式：；上式中，R为C5‑C18的烷基或苯基。2.根据权利要求1所述的3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷，其特征是：R为戊基、庚基或苯基。3.一种权利要求1所述的3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷的制备方法，其特征是：包括巯丙基三乙氧基硅烷与不饱和单烯烃在光照和光引发剂的引发下经巯烯加成反应得到3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷的步骤。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：巯丙基三乙氧基硅烷与不饱和单烯烃的摩尔比为1：1.05‑1.1，优选为1:1.05。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述光引发剂为AIBN、DMPA、ABVN或BPO，优选为AIBN或DMPA；优选的，光引发剂的用量为巯丙基三乙氧基硅烷质量的0.5‑2%。6.根据权利要求3或5所述的制备方法，其特征是：光照所用的光为紫外光。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：反应温度为10‑50℃，优选为20‑40℃。8.权利要求3、4、5或7所述的制备方法，其特征是：反应时间为30‑60min。9.根据权利要求3、4、5或7所述的制备方法，其特征是：还包括反应后对反应液蒸馏或减压蒸馏去除未反应的原料、得到3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷成品的步骤。10.权利要求1所述的3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷在制备橡胶制品中的应用。2CN114106033A说明书1/5页一种3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种新型含硫硅烷偶联剂，具体涉及一种3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷及其制备方法及其在橡胶中的应用，属于有机硅合成技术领域。背景技术[0002]硅烷偶联剂作为连接无机材料与有机材料的分子桥，在汽车、航空、医疗、建筑、电子等领域有着广泛的应用。例如在汽车轮胎领域中，白炭黑可以作为橡胶的补强剂与填充剂，但由于二者物化性质相差较大导致白炭黑在橡胶中分散性较差，而硅烷偶联剂的引入很好的解决了分散性差的问题，显著提高了轮胎的加工及使用性能。[0003]我国是含硫硅烷的生产、消费和出口大国，但在新型硅烷偶联剂领域却一直处于停滞状态，目前仅有欧美等发达国家掌握着核心技术，并对中国实施技术与市场的双重封锁。普通含硫硅烷Si‑69在应用过程中容易发生焦烧等现象，出现加工困难的情况，美国迈图公司发布的NXT系列硅烷引入辛酰基以保护巯基，使硅烷偶联剂具备更强的耐高温能力，减少混炼焦烧现象，实现一次混炼成型，在增强体系稳定性的同时，在橡胶中还起到增塑剂的作用，使白炭黑更易于分散并提高其用量，能够有效提高轮胎的耐摩擦性能和低温力学性能。[0004]相对于普通含硫硅烷，NXT在应用过程中具有更强的耐高温能力，减少混炼焦烧现象，实现一次混炼成型，在增强体系稳定性的同时，在橡胶中还起到增塑剂的作用，目前报道的NXT系列硅烷是由巯丙基三乙氧基硅烷在三乙胺做缚酸剂的情况下与辛酰氯进行取代反应得到，该方法在合成过程中会有大量副产三乙胺盐酸盐产生，此外还会使用大量有机溶剂，对环境有一定的影响，且产品单产低，提高了人工成本。发明内容[0005]针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷，该产品可以在轮胎中作为硅烷偶联剂使用，与NXT有相似的作用，可以作为NXT的替代品。[0006]本发明提供的3‑烃基丙基硫醚基三乙氧基硅烷的结构式如下：上式中，R为C5‑C18的烷基或苯基。[0007]进一步的，C5‑C18的烷基可以为直链烷基或支链烷基，例如戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷