混合配制成三苯基磷/苯乙酮溶液備用;[0081 ] (2)、使用0.2mol氯鉑酸與0.2L異丙醇混合配制氯鉑酸/異丙醇溶液,溶液配制完成后加入有機酸2克,有機酸為純度為90%的甲基丙烯酸溶液,再加入20克的無水氯化鈣固體,放入50°C的烘箱中靜置48小時,除去固體成份,液體留置備用;
[0082](3)、將步驟(I)和步驟(2)配置的溶液混合,使用超聲振蕩2h,即得到復合催化劑。
[0083]復合催化劑引發(fā)溫度低,用量少,催化效能較高。本專利提到的有機復合催化劑轉化率高,用量小,僅為使用異丙醇/氯鉑酸催化劑一半,引發(fā)溫度低,常溫下8-10min,反應較為平穩(wěn),且收率高,可達78%。在反應中,氯鉑酸/異丙醇起到主催化作用、三苯基磷/苯乙酮起到副催化作用,兩者發(fā)生協(xié)同作用,同時對使得催化反應的催化效率高,反應平穩(wěn),獲得的轉化率高。需要的對反應環(huán)境復合所需的反應條件,反應條件匹配。
[0084](2)醇解反應
[0085]在裝有直形冷凝器、兩個恒壓漏斗和溫度計的四口瓶中,加入步驟(I)獲得的反應物,然后攪拌,反應過程中底溫逐漸升高,直至反應物產(chǎn)生回流,溫度為IlOtC?120°C,加熱反應器,當溶劑回流時,從兩個恒壓漏斗中分別滴入醇類和氯硅烷,所述的醇類、氯硅烷、溶劑的質(zhì)量比為4:6:9;醇類為正丙醇,氯硅烷為二甲基氯氫硅烷,溶劑為環(huán)己烷。不斷攪拌維持正常回流,判斷反應完成使用色譜儀測定正在反應物中的氯含量,當硅烷基上的氯被完全取代后,反應停止,此時原有的醇類即被酯化,完成了反應,滴完后再回流3h,冷卻后,減壓蒸餾收集,獲得含有雜質(zhì)的氯烷基硅烷;
[0086](3)中和反應
[0087]經(jīng)步驟(I)和(2)后的鹵烷基硅烷制備完成后,使用質(zhì)量分數(shù)30%的甲醇鎂溶液進行中和反應,溶液中所含甲醇鎂質(zhì)量為制備的氯烷基硅烷重量的3%,中和后體溶液pH值為5,再加入為制備的氯烷基硅烷重量5%的三乙胺,過濾出生成的氯化鎂與三乙胺鹽酸鹽,收集后的產(chǎn)品再進行精細化蒸餾得到99.5%純度的氯烷基硅烷;此處使用250ml蒸餾釜,且其使用的蒸餾塔為6cm,填料的材質(zhì)使用A4鋼金屬填料,形狀是絲網(wǎng)狀;
[0088](4)胺化反應
[0089]在裝有攪拌器、回流冷凝器、滴加裝置溫度計的反應器中,放入的有機胺,再加入非極性溶劑,有機胺為異丁胺、非極性溶劑為二甲苯,溫度升至80°C時開始滴加的中和反應后獲得的氯氧基硅烷,有機胺、非極性溶劑、氯氧基硅烷的質(zhì)量比為3:1:2,滴加速度與回流速度相同,滴加完畢后保溫2.2h,冷卻,除去生成的胺鹽酸鹽,再蒸餾分離獲得仲胺基硅烷偶聯(lián)劑。
[0090]實施例4
[0091]實施例4與實施例1基本相同,不同之處在于:
[0092]步驟(I)硅氫化反應中所述的氯烯烴指的是氯異丁烯;
[0093]步驟(2)中所述的醇類為異丙醇;
[0094]步驟(4)胺化反應中加入的非極性溶劑為辛烷;
[0095]步驟(4)胺化反應中加入的有機胺為苯胺。
[0096]實施例5
[0097]實施例5與實施例2基本相同,不同之處在于:
[0098]步驟(I)硅氫化反應中所述的氯烯烴指的是氯異辛烯;
[0099]步驟(2)中所述的醇類為丁醇;
[0100]步驟(4)胺化反應中加入的非極性溶劑為環(huán)己烷。
[0101]以上示意性地對本發(fā)明創(chuàng)造及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,在不背離本發(fā)明的精神或者基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。所以,如果本領域的普通技術人員受其啟示,在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例,均應屬于本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,包括如下步驟: (1)娃氫化反應 在裝有溫度計、回流裝置的三口燒瓶中加入氯烯烴、氯硅烷和復合催化劑,所述的氯烯烴與氯硅烷的摩爾比為(I?1.1):(1?1.1),復合催化劑為總質(zhì)量的0.0I?0.02 %,反應過程中底溫逐漸升高,直至反應物產(chǎn)生回流,溫度升至為110°c?120°C,保持2?3h反應結束后,分餾,取100°C以上餾分; (2)醇解反應 在裝有直形冷凝器、兩個恒壓漏斗和溫度計的四口瓶中,加入步驟(I)獲得的溶劑,然后攪拌,反應過程中底溫逐漸升高,直至反應物產(chǎn)生回流,溫度為IlOtC?120°C,加熱反應器,當溶劑回流時,從兩個恒壓漏斗中分別滴入醇類和氯硅烷,所述的醇類、氯硅烷、溶劑的質(zhì)量比為4:6:9;不斷攪拌維持正?;亓?,滴完后再回流2?5h,冷卻后,減壓蒸餾收集,獲得含有雜質(zhì)的氯烷基硅烷; (3)中和反應 經(jīng)步驟(I)和(2)后的鹵烷基硅烷制備完成后,使用質(zhì)量分數(shù)30%的甲醇鎂溶液進行中和反應,溶液中所含甲醇鎂質(zhì)量為制備的氯烷基硅烷重量的2?5 %,中和后體溶液pH值為4?6,再加入為制備的氯烷基硅烷重量0.5%?10%的三乙胺,過濾出生成的氯化鎂與三乙胺鹽酸鹽,收集后的產(chǎn)品再進行精細化蒸餾得到99.5 %純度的氯烷基硅烷; (4)胺化反應 在裝有攪拌器、回流冷凝器、滴加裝置溫度計的反應器中,放入的有機胺,再加入非極性溶劑,溫度升至70?90°C時開始滴加的中和反應后的氯氧基硅烷,有機胺、非極性溶劑、氯氧基硅烷的質(zhì)量比為(28?32):10:( 19?21 ),滴加速度與回流速度相同,滴加完畢后保溫1.8?2.2h,冷卻,除去生成的胺鹽酸鹽,再蒸餾分離獲得仲胺基硅烷偶聯(lián)劑。2.根據(jù)權利要求1所述的一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,其特征在于:步驟(I)硅氫化反應中所述的氯烯烴指的是氯丙烯、氯丁烯、氯辛烯、氯異丁烯、氯異辛烯中的一種。3.根據(jù)權利要求1所述的一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,其特征在于:所述的步驟(I)的氯硅烷選自甲基二氯氫硅烷、三氯氫硅烷、二甲基氯氫硅烷中的一種。4.根據(jù)權利要求1所述的一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,其特征在于:步驟(2)中所述的醇類為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇或丁醇。5.根據(jù)權利要求1所述的一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,其特征在于:步驟(2)中所述的溶劑為正己烷或環(huán)己烷。6.根據(jù)權利要求1所述的一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,其特征在于:所述的步驟(3)中的精細化蒸餾,填料的材質(zhì)使用聚四氟乙烯或A4鋼金屬填料,形狀是環(huán)狀或絲網(wǎng)狀。7.根據(jù)權利要求1或2所述的一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,其特征在于:步驟(4)胺化反應中加入的非極性溶劑為甲苯、乙苯、二甲苯、辛烷、環(huán)己烷中的一種;胺化反應所述的有機胺為環(huán)己胺、正丁胺、異丁胺或苯胺。8.—種權利要求1所述的仲胺基硅烷偶聯(lián)劑制備方法中復合催化劑的制備步驟為: (1)、使用0.2-0.5mol三苯基磷與0.2L苯乙酮混合配制成三苯基磷/苯乙酮溶液備用; (2)、使用0.1-0.3mol氯鉑酸與0.2L異丙醇混合配制氯鉑酸/異丙醇溶液,溶液配制完成后加入有機酸2克,再加入20克的無水氯化鈣固體,放入50°C的烘箱中靜置48小時,除去固體成份,液體留置備用; (3)、將步驟(I)和步驟(2)配置的溶液混合,使用超聲振蕩2h,即得到復合催化劑。9.根據(jù)權利要求8所述的一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑催化劑的制備方法,其特征在于:所述的有機酸指的是純度為90%的乙酸、丙烯酸或甲基丙烯酸溶液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑制備方法及其催化劑制備方法,屬于有機合成技術領域。本發(fā)明公開了一種仲胺基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法,其主要是由氯硅烷、氯烯烴、有機胺為組成原料,經(jīng)過硅氫化反應、醇解反應和胺化反應制備而成,復合催化劑氯鉑酸/異丙醇起到主催化作用、三苯基磷/苯乙酮起到副催化作用,兩者發(fā)生協(xié)同作用,同時對使得催化反應的催化效率高,反應平穩(wěn),獲得的轉化率高,使獲得的偶聯(lián)劑純度高,而且本發(fā)明的偶聯(lián)劑在復合材料中增強了增強材料與樹脂之間粘合強度,提高了復合材料的性能,同時還可以防止其它介質(zhì)向界面滲透,改善了界面狀態(tài),有利于制品的耐老化、耐應力及電絕緣性能。
【IPC分類】B01J31/30, C07F7/18
【公開號】CN105622660
【申請?zhí)枴緾N201510969373
【發(fā)明人】席日勇
【申請人】安徽硅寶翔飛有機硅新材料有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月21日