CN101906715A - 含氟硅烷偶联剂及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及硅烷偶联剂的技术领域，具体地说是一种含氟硅烷偶联剂及制造方法。该剂的配方的百分比按重量百分比配比如下：硅烷偶联剂98－99％、氟表面活性剂0.001－0.09％、催化剂0.01－1.91％。该剂的液体配方的百分比按重量百分比配比如下：硅烷偶联剂0.5％、氟表面活性剂0.01％、水99.49％。本发明与现有技术相比，本发明采用氟表面活性剂，耐酸碱和高温，其水溶液表面张力通常可低于20mN/m，可避免硅烷偶联剂水解溶液中之分子聚集，增加安定性及对无机材料的渗透性，并由于低表面张力故可以提升硅烷偶联剂的均匀性，进而减少使用量。

Description

含氟硅烷偶联剂及制造方法

技术领域

本发明创造涉及硅烷偶联剂的技术领域，具体地说是一种含氟硅烷偶联剂及制造方法。

背景技术

众所周知，硅烷偶联剂是由硅氯仿和带有反应性基因的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得，现有产品KH550，KH560，KH792，DL602，DL171等型号，硅烷偶联剂是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料化学结合的反应基团及与有机质材料化学结合的反应基团。

现有的一般珪烷偶联剂均需加水分解后，方能应用于无机材料之表面处理，但加水分解后之硅烷偶联剂其所产生之Si-OH官能基易彼此吸引而造成分子聚集.不利于无机材的表面处理，特别是针对一些织物如玻纤布，由于分子变大，不易渗透到经/纬纱的缝隙内，因而减损了珪烷偶联剂的效果，甚至造成所谓物理性吸附，使得有机/无机界面强度下降。

发明内容

本发明的目的藉由氟表面活性剂的低表面张力，添加到珪烷偶联剂内，使得硅烷偶联剂在催化剂下反应或加水分解后，所产生之Si-OH官能基能被氟表面活性剂包围，避免其粒子间的聚集，且由于氟表面活性剂的低表面张力，使得该产品的表面张力下降，更容易润湿无机材表面，提升珪烷偶联剂的处理均匀性，提供一种含氟硅烷偶联剂及制造方法。

为实现上述目的，设计一种含氟硅烷偶联剂，其特征在于该剂的配方的百分比按重量百分比配比如下：

硅烷偶联剂      98——99％

氟表面活性剂    0.001——0.09％

催化剂          0.01——1.91％；

一种含氟硅烷偶联剂，其特征在于该剂的液体配方的百分比按重量百分比配比如下：

硅烷偶联剂    0.5％

氟表面活性剂  0.01％

水            99.49％；

所述的硅烷偶联剂选自十二烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙酰氧基硅烷或甲基三丁酮肟基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷或甲基乙烯基二氯硅烷或甲基乙烯基二甲氧基硅烷或甲基乙烯基二乙氧基硅烷或乙烯基三氯硅烷或乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)或乙烯基三丁酮肟基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷或γ-氯丙基三甲氧基硅烷或γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-[(2，3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷或乙烯基甲基环体或N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(苯乙烯)-2-氨甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷的鹽酸鹽或3-脲基丙基三乙氧基硅烷；

氟表面活性剂选自包括全氟烷基盐类或其替代性氟化物；

催化剂选自包括马来酸二丁锡、二氯二甲锡、二乙酸二丁锡、锡酸铅、二月桂基硅醇二丁锡的组成；

通过室温25℃下在催化剂存在下，使硅烷偶联剂与氟表面活性剂在催化剂存在下放入搅拌机进行反应，一般搅拌在10——30分钟成品；

将硅烷偶联剂0.1——5g和氟表面活性剂0.001——0.09g，放入搅拌机，加水至100g进行搅拌，搅拌在10——30分钟，温度为25℃以下。

本发明与现有技术相比，本发明采用氟表面活性剂，因为该表面活性剂化学性质稳定，耐酸碱和高温，其水溶液表面张力通常可低于20mN/m，而且它不仅能降低水的表面张力，也能降低油的表面张力，可避免硅烷偶联剂水解溶液中之分子聚集，增加安定性及对无机材料的渗透性.并由于低表面张力故可以提升硅烷偶联剂的均匀性，进而减少使用量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，所述的制造技术对本专业的人来说是清楚的。

例1.采用催化剂的合成工艺

将硅烷偶联剂99克和氟表面活性剂0.01克组合在一起，放入催化剂二月桂酸二丁锡0.99克，在室温25℃和氮气环境下，搅拌的同时反应进行半小时，反应完成后，在减压下去除溶剂，产物在真空中干燥，得到了97克产物，产量为97％。

例2.采用水的分解工艺

将硅烷偶联剂0.5克和氟表面活性剂0.01克放入搅拌机，加水至100g进行搅拌，搅拌在10——30分钟，温度在25℃以下，产量为98％。

Claims (8)

1.一种含氟硅烷偶联剂，其特征在于该剂的固体配方的百分比按重量百分比配比如下：

硅烷偶联剂    98——99％

氟表面活性剂  0.001——0.09％

催化剂        0.01——1.91％。

2.一种含氟表面活性剂的硅烷偶联剂，其特征在于该剂的液体配方的百分比按重量百分比配比如下：

硅烷偶联剂    0.5％

氟表面活性剂  0.01％

水            99.49％。

3.如权利要求1所述的一种含氟表面活性剂的硅烷偶联剂，其特征在于所述的硅烷偶联剂由硅氯仿HSICL₃和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下醇解制成或带有反应性基团的硅烷偶联剂和有机化合物反应制成。

4.如权利要求1所述的一种含氟表面活性剂的硅烷偶联剂，其特征在于所述的硅烷偶联剂选自十二烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙酰氧基硅烷或甲基三丁酮肟基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷或甲基乙烯基二氯硅烷或甲基乙烯基二甲氧基硅烷或甲基乙烯基二乙氧基硅烷或乙烯基三氯硅烷或乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)或乙烯基三丁酮肟基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷或γ-氯丙基三甲氧基硅烷或γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-[(2，3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷或乙烯基甲基环体或N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(苯乙烯)-2-氨甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷的鹽酸鹽或3-脲基丙基三乙氧基硅烷。

5.如权利要求1所述的一种含氟硅烷偶联剂，其特征在于氟表面活性剂选自包括全氟烷基盐类或其替代性氟化物。

6.如权利要求1所述的一种含氟硅烷偶联剂，其特征在于催化剂选自包括马来酸二丁锡、二氯二甲锡、二乙酸二丁锡、锡酸铅、二月桂基硅醇二丁锡的组成。

7.如权利要求1所述的一种制备含氟硅烷偶联剂的方法，其特征在于通过室温25℃下在催化剂存在下，使硅烷偶联剂与氟表面活性剂在催化剂存在下放入搅拌机进行反应，一般搅拌在10——30分钟成品。

8.如权利要求1所述的一种制备含氟硅烷偶联剂的方法，其特征在于将硅烷偶联剂0.1——5g和氟表面活性剂0.001——0.09g，放入搅拌机，加水至100g进行搅拌，搅拌在10——30分钟，温度为25℃以下。