CN106867023A - 多功能助剂及多功能偶联剂 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种多功能偶联剂，由56~95.5质量份的基础偶联剂、3~30质量份的多功能助剂、0.5~3质量份的有机锡稳定协效剂、0.5~5质量份的抗氧剂、0.5~5质量份的润滑剂及0~1质量份的消泡剂复配而成。此外，本申请还提供一种多功能助剂。上述多功能偶联剂，将基础偶联剂、多功能助剂和其他助剂复配，弥补了单一组分偶联剂性能单一的缺陷，使其具备更多更优异的性能，如好的分散性、成膜性、润湿性、合适的粘度、润滑性、低倾点、高温交联性等，适用范围更广，应用效果更好，且贮存稳定性好，能长时间存放，无需随配随用。

Description

多功能助剂及多功能偶联剂
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域，特别是涉及一种多功能助剂及多功能偶联剂。
背景技术
传统的偶联剂基本上是单一组分为主，单一组分偶联剂性能单一，应用性能和效果都会存在一些缺陷，例如分散性不理想、改性物的性能不理想、应用范围受局限等。因此，寻找一种具备更多更优异性能且适用范围更广，应用效果更好的多功能偶联剂成为当下研究的热点。
目前也有少量复配偶联剂的研究，但这些复配偶联剂大多只能随配随用，专用性过强，难以正常存放。
发明内容
基于此，有必要针对背景技术中存在的问题，提供一种具备更多更优异性能，适用范围更广，应用效果更好且储存稳定性好的多功能偶联剂。
此外，本申请还提供一种多功能助剂。
一种多功能助剂，由多功能化合物和含基础偶联剂中心体的化合物反应而成。
在其中一个实施例中，所述多功能化合物具有抗静电功能、分散功能、成膜功能、润湿功能及交联功能中的多种功能。
在其中一个实施例中，所述多功能化合物选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、单羟基聚乙二醇、端羟基聚丁二烯、丙烯酸的二元醇单羟基酯、甲基丙烯酸的二元醇单羟基酯、共轭二烯酸及三烯酸中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述含基础偶联剂中心体的化合物为含钛的化合物或含硅的化合物。
在其中一个实施例中，所述含钛的化合物选自钛酸四丁酯及钛酸四异丙酯中的一种；所述含硅的化合物选自烷基三甲氧基硅烷、烷基三乙氧基硅烷、芳基三甲氧基硅烷、芳基三乙氧基硅烷及正硅酸四乙酯中的一种。
一种多功能偶联剂，由以下质量份数的原料复配而成：
基础偶联剂 56~95.5份；
多功能助剂 3~30份；
有机锡稳定协效剂 0.5~3份；
抗氧剂 0.5~5份；
润滑剂 0.5~5份；及
消泡剂 0~1份；
所述多功能助剂由多功能化合物和含所述基础偶联剂中心体的化合物反应而成。
在其中一个实施例中，所述基础偶联剂选自硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂中的至少一种；
当所述基础偶联剂中硅烷偶联剂的质量含量在60%以上时，所述基础偶联剂中心体为硅；
当所述基础偶联剂中钛酸酯偶联剂的质量含量在60%以上时，所述基础偶联剂中心体为钛。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂为液体亚磷酸酯抗氧剂。
在其中一个实施例中，所述润滑剂选自邻苯二甲酸二环己酯、微晶蜡及高级脂肪酸单酯中的至少一种；所述高级脂肪酸单酯选自月桂酸丁酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯及芥酸丁酯中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述消泡剂选自磷酸酯及有机硅油中的至少一种。
上述多功能偶联剂，将基础偶联剂、多功能助剂和其他助剂复配，弥补了单一组分偶联剂性能单一的缺陷，使其具备更多更优异的性能，如好的分散性、成膜性、润湿性、合适的粘度、润滑性、低倾点、高温交联性等，适用范围更广，应用效果更好，且贮存稳定性好，能长时间存放，无需随配随用。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
一种多功能助剂，由多功能化合物和含基础偶联剂中心体的化合物反应而成。
其中，上述多功能化合物具有抗静电功能、分散功能、成膜功能、润湿功能及交联功能中的多种功能。
优选的，上述多功能化合物选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、单羟基聚乙二醇、端羟基聚丁二烯、丙烯酸的二元醇单羟基酯、甲基丙烯酸的二元醇单羟基酯、共轭二烯酸及三烯酸（如亚麻酸、桐酸等）中的至少一种。
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚优选聚合度为6~15的脂肪醇聚氧乙烯醚。
烷基酚聚氧乙烯醚优选聚合度为6~15的烷基酚聚氧乙烯醚。
进一步的，烷基酚聚氧乙烯醚优选壬基酚聚氧乙烯醚及辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
单羟基聚乙二醇是指其中一个羟基预先被酯化了的单官能团化合物。优选分子量为200~1000的单羟基聚乙二醇。
丙烯酸的二元醇单羟基酯优选丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
甲基丙烯酸的二元醇单羟基酯优选甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
在本实施方式中，上述含基础偶联剂中心体的化合物为含钛的化合物或含硅的化合物。
优选的，上述含钛的化合物选自钛酸四丁酯及钛酸四异丙酯中的一种。
上述含硅中心体的化合物选自烷基三甲氧基硅烷、烷基三乙氧基硅烷、芳基三甲氧基硅烷、芳基三乙氧基硅烷及正硅酸四乙酯中的一种。
上述多功能助剂，以含基础偶联剂中心体的化合物为基础，以具有抗静电功能、分散功能、成膜功能、润湿功能、交联功能等的化合物与之反应，制备成多功能助剂。
一种多功能偶联剂，由56~95.5质量份的基础偶联剂、3~30质量份的多功能助剂、0.5~3质量份的有机锡稳定协效剂、0.5~5质量份的抗氧剂、0.5~5质量份的润滑剂及0~1质量份的消泡剂复配而成。
其中，基础偶联剂选自硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂中的至少一种。
当基础偶联剂中硅烷偶联剂的质量含量在60%以上时，该基础偶联剂中心体为硅。
当基础偶联剂中钛酸酯偶联剂的质量含量在60%以上时，该基础偶联剂中心体为钛。
由于多功能助剂是由含基础偶联剂中心体的化合物和多功能化合物反应而成。
因此，当上述基础偶联剂中硅烷偶联剂的质量含量在60%以上时，上述多功能助剂就是以含硅的化合物和多功能化合物反应而成。
当上述基础偶联剂中钛酸酯偶联剂的质量含量在60%以上时，上述多功能助剂就是以含钛的化合物和多功能化合物反应而成。
其中，含钛的化合物选自钛酸四丁酯及钛酸四异丙酯中的一种。
含硅的化合物选自烷基三甲氧基酯、烷基三乙氧基酯、芳基三甲氧基酯、芳基三乙氧基酯及正硅酸四乙酯中的一种。
上述多功能化合物具有抗静电功能、分散功能、成膜功能、润湿功能及交联功能中的多种功能。
具体的，上述多功能化合物选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、单羟基聚乙二醇、端羟基聚丁二烯、丙烯酸的二元醇单羟基酯、甲基丙烯酸的二元醇单羟基酯、共轭二烯酸及三烯酸（如亚麻酸、桐酸等）中的至少一种。
在本实施方式中，上述硅烷偶联剂选自γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷及顺丁烯二酰亚胺基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
钛酸酯偶联剂选自异丙基三（油酰基）钛酸酯、异丙基三（硬脂酰基）钛酸酯及异丙基二（甲基丙烯酰基）异硬脂酰基钛酸酯中的至少一种。
在本实施方式中，上述有机锡稳定协效剂选自月桂酸酯类的有机锡化合物、马来酸酯类的有机锡化合物及硫醇类的有机锡化合物中的至少一种。
具体的，上述有机锡稳定协效剂选自马来酸二丁基锡、马来酸二辛基锡、双巯基乙酸异辛酯二丁基锡、双十二硫醇二丁基锡及双巯基乙酸异辛酯二辛基锡中的至少一种。
在本实施方式中，上述抗氧剂为液体亚磷酸酯抗氧剂。
具体的，上述液体亚磷酸酯抗氧剂选自亚磷酸三苯酯（TPP）、三壬基苯基亚磷酸酯（TNP）、亚磷酸三辛酯、二苯基异癸基亚磷酸酯、一苯二异辛基亚磷酸酯、亚磷酸三月桂酸酯及聚二丙二醇苯基亚磷酸酯中的至少一种。
在本实施方式中，润滑剂选自邻苯二甲酸二环己酯、微晶蜡及高级脂肪酸单酯中的至少一种。
其中，高级脂肪酸单酯选自月桂酸丁酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯及芥酸丁酯中的至少一种。
在本实施方式中，消泡剂选自磷酸酯及有机硅油中的至少一种。
上述多功能偶联剂，将基础偶联剂、多功能助剂和其他助剂复配，弥补了单一组分偶联剂性能单一的缺陷，使其具备更多更优异的性能，如好的分散性、成膜性、润湿性、合适的粘度、润滑性、低倾点、高温交联性等，适用范围更广，应用效果更好，且贮存稳定性好，能长时间存放，无需随配随用。
此外，上述多功能偶联剂，因多功能助剂的加入，增加了各组分的相容性，避免了基础偶联剂在局部过多聚集或在无机粉体堆积缝隙中滞留而影响改性质量及造成浪费。
以下为具体实施例。
实施例1：钛酸酯型多功能偶联剂的制备
（1）钛酸酯型多功能助剂的制备：将522g脂肪醇聚氧乙烯（聚合度为8）醚、646g烷基酚聚氧乙烯（聚合度为10）醚、1000g端羟基聚丁二烯（分子量为3000）和200g桐酸混合搅拌，加热至110℃，真空脱水后降温至40℃~45℃，缓慢滴加340g钛酸四丁酯，加完后再搅拌20分钟，升温至90℃~130℃反应2~6小时，即得钛酸酯型多功能助剂。
（2）钛酸酯型多功能偶联剂的复配：将740g异丙基三（油酰基）钛酸酯、620g异丙基三（硬脂酰基）钛酸酯、200g异丙基二（甲基丙烯酰基）异硬脂酰基钛酸酯、300g上述钛酸酯型多功能助剂、20g顺丁烯二酰亚胺基丙基三乙氧基硅烷、20g液体亚磷酸酯抗氧剂、30g马来酸单丁酯二丁基锡、28g邻苯二甲酸二环己酯、30g油酸丁酯、10g微晶蜡和2g磷酸三丁酯，在50℃~80℃搅拌混合45分钟，得到上述钛酸酯型多功能偶联剂。
应用：将1.6kg上述钛酸酯型多功能偶联剂、120kg聚丙烯和80kg滑石粉（1250目），高速混合10分钟，加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒，将造粒产品制成标准样条检测性能，检测结果如下：拉伸强度：31MPa、断裂伸长率：7.2%、弯曲强度：42.7MPa、弯曲模量：3105MPa。
实施例2：硅烷型多功能偶联剂的制备
（1）硅烷型多功能助剂的制备：将522g脂肪醇聚氧乙烯（聚合度为8）醚、646g烷基酚聚氧乙烯（聚合度为10）醚、1000g端羟基聚丁二烯（分子量为3000）和77g丙烯酸羟乙酯混合搅拌，加热至110℃，真空脱水后降温至35℃~45℃，缓慢滴加200g苯基三甲氧基硅烷，加完后再搅拌20分钟，升温至80℃~120℃反应2~6小时，即得硅烷型多功能助剂。
（2）硅烷型多功能偶联剂的复配：将740gγ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、300g乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、300g顺丁烯二酰亚胺基丙基三乙氧基硅烷、60g上述多功能硅烷助剂、500g异丙基三（油酰基）钛酸酯、20g液体亚磷酸酯抗氧剂、40g马来酸单丁酯二丁基锡和40g邻苯二甲酸二环己酯，在50℃~80℃搅拌混合45分钟，得到上述硅烷型多功能偶联剂。
应用：将1.6kg上述硅烷型多功能偶联剂、120kg聚丙烯和80kg滑石粉（1250目），高速混合10分钟，加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒，将造粒产品制成标准样条检测性能，检测结果如下：拉伸强度：36.2MPa、断裂伸长率：6.3%、弯曲强度：43.3MPa、弯曲模量：3463MPa。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多功能助剂，其特征在于，由多功能化合物和含基础偶联剂中心体的化合物反应而成。
2.根据权利要求1所述的多功能助剂，其特征在于，所述多功能化合物具有抗静电功能、分散功能、成膜功能、润湿功能及交联功能中的多种功能。
3.根据权利要求1所述的多功能助剂，其特征在于，所述多功能化合物选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、单羟基聚乙二醇、端羟基聚丁二烯、丙烯酸的二元醇单羟基酯、甲基丙烯酸的二元醇单羟基酯、共轭二烯酸及三烯酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的多功能助剂，其特征在于，所述含基础偶联剂中心体的化合物为含钛的化合物或含硅的化合物。
5.根据权利要求4所述的多功能助剂，其特征在于，所述含钛的化合物选自钛酸四丁酯及钛酸四异丙酯中的一种；所述含硅的化合物选自烷基三甲氧基硅烷、烷基三乙氧基硅烷、芳基三甲氧硅烷、芳基三乙氧基硅烷及正硅酸四乙酯中的一种。
6.一种多功能偶联剂，其特征在于，由以下质量份数的原料复配而成：
基础偶联剂 56~95.5份；
多功能助剂 3~30份；
有机锡稳定协效剂 0.5~3份；
抗氧剂 0.5~5份；
润滑剂 0.5~5份；及
消泡剂 0~1份；
所述多功能助剂由多功能化合物和含所述基础偶联剂中心体的化合物反应而成。
7.根据权利要求6所述的多功能偶联剂，其特征在于，所述基础偶联剂选自硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂中的至少一种；
当所述基础偶联剂中硅烷偶联剂的质量含量在60%以上时，所述基础偶联剂中心体为硅；
当所述基础偶联剂中钛酸酯偶联剂的质量含量在60%以上时，所述基础偶联剂中心体为钛。
8.根据权利要求6所述的多功能偶联剂，其特征在于，所述抗氧剂为液体亚磷酸酯抗氧剂。
9.根据权利要求6所述的多功能偶联剂，其特征在于，所述润滑剂选自邻苯二甲酸二环己酯、微晶蜡及高级脂肪酸单酯中的至少一种；所述高级脂肪酸单酯选自月桂酸丁酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯及芥酸丁酯中的至少一种。
10.根据权利要求6所述的多功能偶联剂，其特征在于，所述消泡剂选自磷酸酯及有机硅油中的至少一种。
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