專利名稱：一種低揮發(fā)性苯并噻唑巰基硅烷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠助劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低揮發(fā)性苯并噻唑巰基硅烷及其制備方法。橡膠配方中廣泛使用各種填料如炭黑、白炭黑、陶土、碳酸鈣、滑石粉、埃洛石、氫氧化鎂、氫氧化鋁等，其中炭黑、白炭黑等屬于補(bǔ)強(qiáng)性填料，陶土、碳酸鈣、滑石粉、埃洛石、 氫氧化鎂、氫氧化鋁等屬于非補(bǔ)強(qiáng)性填料。研究表明，補(bǔ)強(qiáng)性填料和橡膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的相互作用，能有效地提高填料的補(bǔ)強(qiáng)效果。即使是非補(bǔ)強(qiáng)性填料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)谋砻娓男允蛊渑c橡膠網(wǎng)絡(luò)之間形成強(qiáng)的結(jié)合，也能產(chǎn)生程度不同的補(bǔ)強(qiáng)作用。通常市場(chǎng)上用硅烷如雙[3_(三乙氧硅基)丙基]四硫化物Si69、雙[3-(三乙氧硅基)丙基]二硫化物Si75等用于填料填充橡膠中可以起到很好的補(bǔ)強(qiáng)效果。但是傳統(tǒng)的橡膠用硅烷Si69和Si75其焦燒時(shí)間短，功能單一，難以滿足橡膠工業(yè)的要求。公開號(hào)為CN101445620A的中國(guó)專利公開了以下通式的苯并噻唑巰基硅烷式中左側(cè)為苯并噻唑基團(tuán)，R1為亞甲基、亞乙基或亞丙基，R2為甲基或者乙基，R3 為甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。該多功能助劑集增塑、分散、促進(jìn)、補(bǔ)強(qiáng)等多功能，但由于該助劑硅原子上具有三個(gè)烷氧基取代基，在與填料混合期間或之后會(huì)釋放大量的醇，污染了加工車間的環(huán)境，對(duì)工人的身體有一定程度的損害；其中，通常使用的三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷會(huì)釋放相當(dāng)多的相應(yīng)的醇-甲醇和乙醇。另外，甲氧基取代的硅烷和乙氧基取代的硅烷比相應(yīng)的長(zhǎng)鏈烷氧基取代的硅烷具有更高的反應(yīng)活性，并能夠更快速地與填料相反應(yīng)，因此，不能因?yàn)槠鋼]發(fā)性而完全除去甲
氧基和乙氧基。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種低揮發(fā)性苯并噻唑巰基硅烷及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種低揮發(fā)性苯并噻唑巰基硅烷，其中，所述硅烷包括如下的分子結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1. 一種低揮發(fā)性苯并噻唑巰基硅烷，其特征在于，所述硅烷包括如下的分子結(jié)構(gòu)式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯并噻唑巰基硅烷，其特征在于，所述硅烷包括如下的分子結(jié)構(gòu)式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯并噻唑巰基硅烷，其特征在于，所述&為直鏈的烷基聚醚基-O- (R4-O)ffl-R5 -O- (C2H4-O) 5-C12H25、-0- (C2H4-O) 5_C13H27、-0- (C2H4-O) 5_C14H29、-0- (C2H4-O) 5 -C11H23^-O- (C2H4-O) 5-C1(1H21、-O- (C2H4-O) 5_C9H19、-O- (C2H4-O) 4_C12H25、-O- (C2H4-O) 3_C12H25、-0-(C2H4-O) 2-C12H25、-O- (C2H4-O) 6-C12H25、-O- (C2H4-O)「C12H25、-O- (C2H4-O) 8-C12H25、-O- (C2H4-O) ^C1 2H25、-O- (C2H4-O) ,-C13H27 或-O- (C2H4-O) 9_C13H27。
4.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的苯并噻唑巰基硅烷的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟步驟a 將摩爾比至少為0. 5的聚醚與氯烴基硅烷在催化劑作用下，30 180°C下反應(yīng)連續(xù)或非連續(xù)從反應(yīng)物中分離R3-H,得到半成品硅烷；步驟b 將2-硫醇基苯并噻唑加入有機(jī)溶劑中配成質(zhì)量濃度為5 50%的溶液，加入摩爾數(shù)為2-巰基苯并噻唑1 3倍的堿，再加入1 2倍的步驟a制備的半成品硅烷，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下20 120°C攪拌反應(yīng)0. 5 M小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌、減壓蒸餾，最后得到棕紅色液狀的目標(biāo)產(chǎn)物；或者步驟c 將2-硫醇基苯并噻唑加入有機(jī)溶劑中配成質(zhì)量濃度為5 50%的溶液，加入摩爾數(shù)為2-巰基苯并噻唑1 3倍的堿，再加入氯烴基硅烷在氮?dú)獗Ｗo(hù)下20 120°C攪拌反應(yīng)0. 5 M小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌、減壓蒸餾，得到半成品硅烷；步驟d 將摩爾比至少為0. 5的聚醚與步驟c制備的半成品硅烷在催化劑作用下， 30 180°C下反應(yīng)連續(xù)或非連續(xù)從反應(yīng)物中分離R3-H,得到棕紅色液體目標(biāo)產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述氯羥基硅烷的分子結(jié)構(gòu)式為
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a或所述步驟c中的所述半成品硅烷的分子結(jié)構(gòu)式為
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑是氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、醋酸鋅、辛酸鋅、異辛酸鋅、環(huán)烷酸鋅、二丁基二月桂酸錫、酒石酸錫、辛酸亞錫、環(huán)烷酸鈷，異辛酸鈷、鈦酸正丁酯、鈦酸四異丙酯、有機(jī)鈦螯合物和鋁酸酯中的一種或一種以上混合物。
8.—種權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述堿是氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鋰中的一種或一種以上混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為氯仿、乙醚、丁醚、石油醚、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、正庚烷或環(huán)己烷。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述氯烴基硅烷為氯甲基三甲氧基硅烷、β-氯乙基三甲氧基硅烷、Y-氯丙基三甲氧基硅烷、氯甲基甲基二甲氧基硅烷、 β -氯乙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、氯甲基乙基二甲氧基硅烷、 β -氯乙基乙基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基乙基二甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、β -氯乙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、氯甲基甲基二乙氧基硅烷、β-氯乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、氯甲基乙基二乙氧基硅烷、β-氯乙基乙基二乙氧基硅烷或γ-氯丙基乙基二乙氧基硅烷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低揮發(fā)性苯并噻唑巰基硅烷及其制備方法，其中，上述的硅烷包括如下的分子結(jié)構(gòu)式具有上述分子式的硅烷的制備方法包括以下步驟步驟a將聚醚與氯烴基硅烷在催化劑作用下，30～180℃下分離R3-H，得到半成品硅烷；步驟b將2-硫醇基苯并噻唑加入有機(jī)溶劑中，加入堿，再加入半成品硅烷，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下20～120℃攪拌反應(yīng)0.5～24小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌、減壓蒸餾，得到棕紅色液狀的目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的有益效果是該硅烷釋放出來的醇的量很低，能夠提高補(bǔ)強(qiáng)效果以及硫化膠的力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，改善胎面膠的滾動(dòng)阻力和抗?jié)窕?；焦燒時(shí)間長(zhǎng)，硫化速度快，可大大改善膠料的硫化性能。
文檔編號(hào)C08K5/548GK102344462SQ20111020313
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者彭華龍 申請(qǐng)人:江蘇麒祥高新材料有限公司