一种无VOC排放偶联剂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CN113444285A(43)申请公布日2021.09.28(21)申请号202110489648.XC08G65/326(2006.01)(22)申请日2021.05.06C08G65/334(2006.01)C08L7/00(2006.01)(71)申请人北京化工大学C08K13/02(2006.01)地址100029北京市朝阳区北三环东路15C08K9/04(2006.01)号C08K7/26(2006.01)(72)发明人张立群翟小波叶欣李晓林韩冬礼郑骏驰(74)专利代理机构北京知舟专利事务所(普通合伙)11550代理人赵丽丽(51)Int.Cl.C08K5/375(2006.01)C07C319/20(2006.01)C07C323/16(2006.01)C08L71/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称一种无VOC排放偶联剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种新型的无VOC排放偶联剂，由生物基、绿色环保、可降解的腰果酚聚氧乙烯醚与含硫物质反应得到。本发明提供的新型偶联剂的制备方法简单易行，制备的偶联剂可广泛用于橡胶助剂中，可有效减少偶联剂在改性白炭黑过程中产生的VOC气体，并且能够提升白炭黑在橡胶基体中的分散效果。CN113444285ACN113444285A权利要求书1/2页1.一种无VOC排放偶联剂，含有式(Ι)、式(Ⅱ)中的至少一种：其中，m为1～20；n为0～3；x为15；y为0～10；z为1～3；a为2～6；b为0～3；y和b不同时为0。2.根据权利要求1所述的偶联剂，其特征在于，所述的偶联剂由共混的腰果酚聚氧乙烯醚、含硫物质在内的组分反应制备得到。3.根据权利要求2所述的偶联剂，其特征在于，所述的腰果酚聚氧乙烯醚选自羟值为62～85的腰果酚聚氧乙烯醚；和/或，所述的含硫物质选自硫磺、双巯基化合物中的至少一种。4.一种权利要求1～3任一项所述的无VOC排放偶联剂的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1)将腰果酚聚氧乙烯醚和含硫物质分散均匀，得到混合物；步骤2)将步骤1)得到的混合物加热反应，即得所述的无VOC排放偶联剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的腰果酚聚氧乙烯醚选自羟值为62～85的腰果酚聚氧乙烯醚；和/或，2CN113444285A权利要求书2/2页所述的含硫物质选自硫磺、双巯基化合物中的至少一种，优选选自硫磺、乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇、戊二硫醇、己二硫醇中的至少一种；和/或，所述的腰果酚聚氧乙烯醚与含硫物质的摩尔比为1:0.1～1:10，优选为1:0.3～1:3。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中任选地加入溶剂；和/或，所述步骤2)中反应温度为0～200℃，优选为25～150℃；反应时间为1～12h，优选为1～6h。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中加入的溶剂为有机溶剂；和/或，所述步骤1)中加入的溶剂的用量为腰果酚聚氧乙烯醚用量的0～3倍，优选为0～2倍。8.一种白炭黑/橡胶复合材料，含有权利要求1～3任一项所述的无VOC排放偶联剂或者根据权利要求4～7任一项所述的制备方法得到的无VOC排放偶联剂。9.根据权利要求8所述的复合材料，其特征在于，以橡胶为100重量份来计，所述的复合材料包含100份橡胶、10～100份白炭黑、1～50份所述的无VOC排放偶联剂；优选地，以橡胶为100重量份来计，所述的复合材料包含100份橡胶、30～70份白炭黑、3～10份所述的无VOC排放偶联剂。10.根据权利要求9所述的复合材料，其特征在于，以橡胶为100重量份来计，所述的复合材料中还含有2～5份硬脂酸、2～5份氧化锌、1～3份防老剂、2～6份促进剂、2～5份硫磺。3CN113444285A说明书1/10页一种无VOC排放偶联剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于材料技术领域，具体涉及一种无VOC排放偶联剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]含硫偶联剂是制备绿色轮胎的一种常见的橡胶助剂，这类偶联剂含有可以同时与橡胶基体和填料反应的活性官能团，可以显著提升炭黑、白炭黑等填料和橡胶基体间的界面结合强度，促进填料在橡胶基体中的分散，提高纳米填料的增强效果，从而制备出性能优异的轮胎。[0003]随着汽车工业的进步，人们环保意识的逐渐增强，人类社会对美好环境的向往更加强烈。传统偶联剂Si69、Si75等含有烷氧基类的偶联剂，这类偶联剂含有多个甲氧基或乙氧基，其与填料表面官能团反应会产生有机小分子甲醇或者乙醇。NengYe等发表于CompositesPartB上的文章《Performanceenhancemento