CN108384015A - 一种有机硅酰胺蜡及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工助剂技术领域，具体涉及一种有机硅酰胺蜡及其制备方法，该有机硅酰胺蜡的结构式为：或者：

Description

一种有机硅酰胺蜡及其制备方法
技术领域
本发明属于化工助剂技术领域，具体涉及一种有机硅酰胺蜡及其制备方法。
技术背景
随着汽车轻量化以及塑料的应用市场越来越大，塑料所用到的润滑剂需求也越来越大。在塑料产品加工或者使用的过程中，与加工设备之间的摩擦，与使用环境其他物件的碰撞摩擦，都会对加工过程以及成品不利，对制品的表观及力学性能造成不可逆转的损坏。为了降低能耗、提高生产效率以及制品质量，塑料润滑剂得以迅速发展。
塑料的润滑剂大至分为脂肪酸酰胺、烃类或以及硅氧烷类，为了满足更高的性能要求，扩大塑料润滑剂的应用市场，适用不同的制品塑料以及不同的加工工艺，平衡内外润滑性和前后期的润滑效果，出现了复合其中两类或者三类润滑剂使用。所以需要一种新型的润滑剂来满足市场的需求。
有机硅酰胺蜡作为一种新型的润滑剂，其中特有的硅氧烷链段具有独特的物理化学性质，这也赋予了宏观上的表观特性。其无机骨架有很高的结构稳定性和使有机侧基呈低表面能取向的柔曲性，而有机硅的甲基侧基使有机硅酰胺蜡粉有很低的表面张力和摩擦系数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机硅酰胺蜡的制备方法，具有低表面张力、更优越的润滑脱模性能、耐摩擦的特点，比脂肪酸酰胺复合硅氧烷类润滑剂的性能更加优越，成本更加低。
本发明是通过下述技术方案实现的。
一种有机硅酰胺蜡，该有机硅酰胺蜡的结构式为：
或者：
式1与式2中，R1、R2为烷基或H，并且至少一个为烷烃基；式2中，R3、R4为烷基或H，并且至少一个为烷烃基。
所述的有机硅酰胺蜡的制备方法为：
以含有羧基的聚硅氧烷和脂肪胺为原料，在50-200℃的条件下搅拌进行聚合反应，即得。
其中所述的脂肪胺为伯胺或者仲胺，其中脂肪胺烷烃基上的碳原子个数为5-22，所述的烷烃基直链烷基。
其中所述的聚硅氧烷和脂肪胺摩尔比1～1.2：1。
其中所述硅氧烷是含有羧基的聚硅氧烷，羧基的个数大于或等于1，其分子量为1000-10000g/mol。
其中所述有机硅酰胺蜡聚合反应优选玻璃反应釜。
制备所述的一种有机硅酰胺蜡的合成方法，包括以下步骤：
A：以含有羧基的聚硅氧烷和脂肪胺为原料，在50-200℃的条件下搅拌进行聚合反应，制得具有式1或式2结构的有机硅酰胺蜡：
B：将式1或式2的有机硅酰胺蜡倒置储物桶中，冷却至室温，如果为固体状，则用旋转式粉碎机进行粉碎，然后经过振动筛或者筛网过滤即可得粉状。
步骤A式1与式2中，R1、R2为烷基或H，并且至少一个为烷烃基。
步骤A式2中，R3、R4为烷基或H，并且至少一个为烷烃基。
所述的脂肪胺为伯胺或者仲胺，其中脂肪胺烷烃基上的碳原子个数为5-22，所述的烷烃基优选直链烷基。
所述的硅氧烷和脂肪胺摩尔比优选1～1.2：1。
所述硅氧烷是含有羧基的聚硅氧烷，羧基的个数大于或等于1，其分子量为1000-10000g/mol。所述的有机硅酰胺蜡聚合反应优选玻璃反应釜。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明提供的有机硅酰胺蜡是将硅氧烷结构单元与酰胺结构拼接于同一个分子中，达到协同润滑耐磨的效果，远远优于脂肪酸酰胺与硅氧烷类物理混合使用的效果；
(2)本发明提供的有机硅酰胺蜡有一定的阻燃协同作用；
(3)本发明的工艺简单，易于工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案给予进一步详细的说明，但以下实施例只用于对发明内容的描述，并不构成对本发明保护范围的限制。
实施例1
将羧基聚硅氧烷与十八胺以摩尔比1：1加入玻璃反应釜中，控制温度100℃，反应通过加温蒸馏除去水分，反应3小时后停止加热，接着倒置不锈钢桶自然冷却，冷却至室温成固体后用旋转式粉碎机进行粉碎，然后经过振动筛或者筛网过滤即可得粉状具有式1结构的有机硅酰胺蜡，
其中R1为(CH2)17CH3，R2为氢。
实施例2
将羧基聚硅氧烷与异辛胺以摩尔比1：1加入玻璃反应釜中，控制温度120℃，反应通过加温蒸馏除去水分，反应4小时后停止加热，接着倒置不锈钢桶自然冷却，冷却至室温成固体后用旋转式粉碎机进行粉碎，然后经过振动筛或者筛网过滤即可得粉状具有式1结构的有机硅酰胺蜡，
其中R1为CH2(C2H5)CH(CH2)3CH3，R2为氢。
实施例3
将双羧基聚硅氧烷与十六胺以摩尔比1：1加入玻璃反应釜中，控制温度120℃，反应通过加温蒸馏除去水分，反应4小时后停止加热，接着倒置不锈钢桶自然冷却，冷却至室温成固体后用旋转式粉碎机进行粉碎，然后经过振动筛或者筛网过滤即可得粉状具有式2结构的有机硅酰胺蜡，
其中R1、R3为(CH2)15CH3，R2、R4为氢。
试验例
将以上实验得到的产品用双螺杆挤出机，按照1％的比例添加到聚丙烯PP(市售，台塑公司)挤出造粒，另外对比例为科莱恩蜡粉6721，挤出成型，接着注塑成拉伸样条。
表1不同原料对比试验
试验结论：从上述试验可以看出，相对对比例，添加实施例1-3的注塑样条测试拉伸强度和拉伸率都明显提高，表面硬度与动态摩擦系数性能也优于对比例，另外阻燃性能也有所提高。

Claims (6)

1.一种有机硅酰胺蜡，其特征在于该有机硅酰胺蜡的结构式为：
式1与式2中，R1、R2为烷基或H，并且至少一个为烷烃基；式2中，R3、R4为烷基或H，并且至少一个为烷烃基。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅酰胺蜡，其特征在于有机硅酰胺蜡的制备方法为：
以含有羧基的聚硅氧烷和脂肪胺为原料，在50-200℃的条件下搅拌进行聚合反应，即得。
3.根据权利要求2所述的一种有机硅酰胺蜡，其中所述的脂肪胺为伯胺或者仲胺，其中脂肪胺烷烃基上的碳原子个数为5-22，所述的烷烃基优选直链烷基。
4.根据权利要求2所述的一种有机硅酰胺蜡，其中所述的聚硅氧烷和脂肪胺摩尔比1～1.2：1。
5.根据权利要求2所述的一种有机硅酰胺蜡，其中所述硅氧烷是含有羧基的聚硅氧烷，羧基的个数大于或等于1，其分子量为1000-10000g/mol。
6.根据权利要求2所述的一种有机硅酰胺蜡，其中所述有机硅酰胺蜡聚合反应优选玻璃反应釜。
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