2.根据权利要求1所述的含烷氧链段的硅烷偶联剂,其特征是:n=3,X=2。
3.一种权利要求1所述的含烷氧链段的硅烷偶联剂的制备方法,其特征是包括以下步
a. 将烯丙基聚乙二醇和三氯氢硅在氯铂酸催化回流状态下进行反应,制得中间体1,
b. 将中间体1和烷醇钠在溶剂中回流状态下进行反应,制得中间体2,反应式如下:
c. 将中间体2和氯化亚砜在回流状态下进行反应,制得中间体3,反应式如下:
d、将中间体3、多硫化钠在回流状态下进行反应,制得含烷氧链段的硅烷偶联剂,反应
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征是:步骤a中,烯丙基聚乙二醇和三氯氢硅的
摩尔比为1:1~1.1;步骤b中,所述中间体1和烷醇钠的摩尔比为1:3~3.5;步骤c中,所述中
间体2和氯化亚砜的摩尔比为1:1~1.5;步骤d中,中间体3和多硫化钠的摩尔比为1:1~
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征是:步骤a中,氯铂酸用量为三氯氢硅质
6.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征是:步骤a中,反应在真空、气体保护下进
8.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征是:步骤b中,所述烷醇钠为甲醇钠或乙
9.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征是:步骤b中,溶剂为甲醇或乙醇。
10.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征是:步骤b中,反应时间为1~3小时;步
骤c中,反应时间为4~8小时;步骤d中,反应在醇类溶剂中进行,反应时间为8~10小时。
强剂白炭黑。由于白炭黑表面存在大量的硅羟基,这些基团容易聚集结团,在轮胎加工过程
中难以均匀分散,而且混炼胶的门尼粘度容易反弹,进而影响机械力学性能。所以,使白炭
黑在橡胶中良好均匀分散及改善胶料的流动性慢慢的变成了当今轮胎生产加工的一项重大难
偶联剂等。表面改性通常是在白炭黑制备过程中采用改性剂与表面的硅羟基反应降低表面
极性,从而使白炭黑表面的亲水性变为疏水性,提升与高分子材料的亲和力而改善分散性;
白炭黑分散剂只是对白炭黑表明上进行物理包覆;硅烷偶联剂一端的烷氧基水解形成羟基,
然后和白炭黑表面的羟基脱水反应形成硅‑氧‑硅醚键,另一端的硫链断裂与橡胶大分子链
连接,起到桥梁连接作用,是目前主流方法。但硅烷偶联剂改性的白炭黑胶料具有黏度大且
结构中有亚乙基醚链段,将白炭黑和橡胶大分子链连接后具有橡胶弹簧的性质,提升了白
炭黑胶料的粘弹性,胶料的动态压缩生热相对硅烷偶联剂来说更低,耐磨性能更好。
a . 将烯丙基聚乙二醇和三氯氢硅在氯铂酸催化回流状态下进行反应,制得中间
b. 将中间体1和烷醇钠在溶剂中回流状态下进行反应,制得中间体2,反应式如
c. 将中间体2和氯化亚砜在回流状态下进行反应,制得中间体3,反应式如下:
d、将中间体3、多硫化钠在回流状态下进行反应,制得含烷氧链段的硅烷偶联剂,
氯氢硅质量的0.005‑0.015%。氯铂酸一般以异丙醇溶液的形式加入,其浓度可以随意调整。
进一步的,步骤a中,反应在真空、气体保护下进行,反应时间为2~6小时。反应时
进一步的,步骤b中,所述中间体1和烷醇钠的摩尔比为1:3‑3.5;优选的,所述烷醇
进一步的,步骤b中,反应在溶剂存在下进行,所述溶剂为甲醇、乙醇等醇类溶剂,
进一步的,步骤d中,中间体3和多硫化钠的摩尔比为1:1~1.5。多硫化钠可以通过
进一步的,步骤d中,反应在甲醇、乙醇等醇类溶剂中进行,反应时间一般为8‑10小
中的多硫键断裂后接到橡胶大分子链双键上,提高改善了白炭黑在橡胶中的分散性,另外,
本发明的硅烷偶联剂分子链中具有亚甲基链段,类似弹簧的作用,增大了胶料的粘弹性,从
而降低了胶料的压缩生热,提高了轮胎的抗湿滑性能和乘坐舒适性能,具有非常好经济和社
会效益,未来市场发展的潜力广阔。因此,该含烷氧链段的硅烷偶联剂作为白炭黑改性剂的应用以及在
1、本发明含烷氧链段的硅烷偶联剂分子结构中有亚乙基醚链段,将白炭黑和橡胶
大分子链连接后具有橡胶弹簧的性质,提升了白炭黑胶料的粘弹性,胶料的动态压缩生热
相对硅烷偶联剂来说更低,耐磨性能更好,添加了本发明含烷氧链段的硅烷偶联剂的白炭
黑胶料具有更优的粘弹性能、更低的动态压缩生热性能和耐磨性能,胶料门尼粘度低且不
3、本发明含烷氧链段的硅烷偶联剂能满足和顺应了今后发展“绿色轮胎”的方向
目的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定,更非将
0.1mol/L的异丙醇溶液,摇匀备用,使用的时候再根据自身的需求用异丙醇稀释。
[0038] 将0 .2摩尔的烯丙基三聚乙二醇(结构式 ,n=3)、0 .21摩尔
的三氯氢硅投入到混合釜内充分混合,用氮气保护,再将混合液与氯铂酸的异丙醇溶液一
的万分之一,油浴加热控温80℃回流反应,时间5小时,当回流慢慢地减少至看不到时,终止反
应,把反应液打入分馏釜内,在釜内压力0 .04Mpa、温度150℃的条件下分馏,得到中间体1
将0.18摩尔上述中间体1、含有0.55摩尔乙醇钠的乙醇溶液投入到反应釜中,加热
回流反应3小时,然后过滤脱去反应生成的氯化钠,蒸馏脱除乙醇得到中间体2,中间体2的
将0.15摩尔上述中间体2、0.2摩尔氯化亚砜混合,加热回流反应6小时,尾气依次
用碱液和水吸收,反应产物用200克10wt%稀碱水洗涤一次,再用300克清水洗涤一次,得到
中间体3,中间体3的摩尔量为0.143mol,以中间体2计收率为95.3%。
将0.13摩尔二硫化钠、300毫升无水乙醇加入到反应釜中,搅拌加热至50℃,然后
在30分钟内完成0.12mol中间体3的滴加,然后再升温至70‑80℃进行回流反应9小时,反应
后过滤去掉反应生成的氯化钠固体,然后再精馏分离乙醇,得到0.115mol本发明含烷氧链
其中R为乙基,n=3,X=2,平均硫含量8.67%,以中间体3计收率95.8%。
[0049] 将0 .2摩尔的烯丙基四聚乙二醇(结构式 ,n=4)、0 .21摩尔
三氯氢硅投入到混合釜内充分混合,用氮气保护,再将混合液与氯铂酸的异丙醇溶液一起
万分之一,油浴加热控温80℃回流反应,时间5小时,当回流慢慢地减少至看不到时,终止反
应,把反应液打入分馏釜内,在釜内压力0 .04Mpa、温度150℃的条件下分馏,得到中间体1
将0.18摩尔上述中间体1、含有0.56摩尔甲醇钠的甲醇溶液投入到反应釜中,加热
回流反应3小时,然后过滤脱去反应生成的氯化钠,蒸馏脱除甲醇得到中间体2,中间体2的
将0.15摩尔上述中间体2、0.2摩尔氯化亚砜混合,加热回流反应6小时,尾气依次
用碱液和水吸收,反应产物用200克10wt%稀碱水洗涤一次,再用300克清水洗涤一次,得到
中间体3, 中间体3的摩尔量为0.141mol,以中间体2计收率为94%。
将0.13摩尔四硫化钠、300毫升乙醇加入到反应釜中,搅拌升温至55℃,然后在30
分钟内滴加完0.12摩尔中间体3,然后升温至70‑80℃进行回流反应10小时,反应后过滤除
去反应生成的氯化钠固体,再精馏脱除乙醇,得到本发明含烷氧链段的硅烷偶联剂2,该含
烷氧链段的硅烷偶联剂2的结构式如上式(1)所示,其中R为甲基,n=4,X=4,平均硫含量
[0058] 将0 .2摩尔的烯丙基二聚乙二醇(结构式 ,n=2)、0 .21摩尔
三氯氢硅投入到混合釜内充分混合,用氮气保护,再将混合液与氯铂酸的异丙醇溶液一起
分之一,油浴加热控温80℃回流反应,时间4小时,当回流慢慢地减少至看不到时,终止反应,
把反应液打入分馏釜内,在釜内压力0 .04Mpa、温度150℃的条件下分馏,得到中间体1
将0.18摩尔上述中间体1、含有0.54摩尔甲醇钠的甲醇溶液投入到反应釜中,加热
回流反应3小时,然后过滤脱去反应生成的氯化钠,蒸馏脱除甲醇得到中间体2,中间体2的
将0.15摩尔上述中间体2、0.2摩尔氯化亚砜混合,加热回流反应5小时,尾气依次
用碱液和水吸收,反应产物用200克10wt%稀碱水洗涤一次,再用300克清水洗涤一次,得到
中间体3,中间体3的摩尔量为0.147 mol,以中间体2计收率为98%。
将0.13摩尔二硫化钠、300毫升甲醇加入到反应釜中,搅拌升温至50℃,然后在30
分钟内滴加完0.12摩尔中间体3,然后升温至60‑70℃进行回流反应8小时,反应后过滤除去
反应生成的氯化钠固体,再精馏脱除甲醇,得到本发明含烷氧链段的硅烷偶联剂3,该含烷
氧链段的硅烷偶联剂3的结构式如上式(1)所示,其中R为甲基,n=2,X=2,平均硫含量11.3%。
丁苯橡胶(SBR)75份;顺丁橡胶(BR)25份;防老剂RD 1份;防老剂4020 2份;防护蜡
2份;白炭黑 60份;偶联剂 5份;炭黑N110 4份;芳烃油 6份;氧化锌 3份;硬脂酸 2份;促进
剂DPG 1.5份;促进剂CZ 2份;硫黄 1.5份。所述偶联剂分别为实施例1‑3中制得的含烷氧链
一段混炼在密炼机中进行,加料顺序为:先将丁苯橡胶和顺丁橡胶混合,然后加入
后氧化锌、硬脂酸、防护蜡、炭黑、防老剂、促进剂,然后加入1/2白炭黑和偶联剂,然后加入
二段混炼在开炼机上进行,加料顺序为:一段混炼胶和硫黄,薄通5次出片。胶料停
对所得胶料的硫化特性和物理机械性能来测试,测试参照相应国家标准。其中,
压缩疲劳温升实验条件:冲程 4.45mm,负荷 1MPa,实验温度 55℃,压缩频率 30Hz;动态力
从上表中数据能够准确的看出,所有本发明样品的动态力学性能都比市售硅‑69好,其中