[发明专利]一种糠醛硅烷及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种糠醛硅烷及其制备方法和应用，所述糠醛硅烷具有以糠醛为主体、以末端修饰三甲氧基硅的硅氧烷为侧链的结构，其制备方法，步骤包括：1）将糠醛、含氢硅烷、催化剂混合，升温进行硅氢加成反应；2）步骤1）的反应体系降温，向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷，然后升温进行封端硅氢加成反应，制得糠醛硅烷。本发明方法制备得到的有机硅改性的糠醛硅烷结构中同时含有含氧杂环和硅甲氧基，支链长度灵活可调，反应活性高。同时由于所述糠醛硅烷具备椅式结构，还具有很好的稳定性。不仅可以提高有机硅胶粘剂的拉伸性能和粘接性能，还可用于提高产品的硬度和耐磨性能。

技术领域

本发明属于糠醛硅烷技术领域，涉及一种糠醛硅烷及其制备方法和应用。

背景技术

糠醛是一种较常见的有机物，主要用作工艺溶剂，用于制取糠醇、糠酸、四氢呋喃、γ-戊内酯、吡咯、四氢吡咯等。共聚或缩聚可制得糠醛树脂，糠醛树脂耐高温，耐化学药品性和电绝缘性优良。但是受限于糠醛的粘结性差，施工性差，树脂的强度低且易吸水，应用范围受限。

专利CN104610700A介绍了一种含氟有机硅改性糠醛丙酮环氧灌浆材料。得到体系相容性好，无相分离，力学性能强，低温韧性好，耐冷热循环优异得改性树脂。该树脂存在性能脆，存在卤素，且由于使用到溶剂，不环保导致产品的应用范围受限，大多只能用于建筑行业。

专利CN108136824A介绍一种硅烷化芳族多酚衍生物用于制备用于增强橡胶组合物的酚醛树脂的用途。通过一些苯基硅烷和一些芳香族化合物共聚和缩聚得到至少含有一个芳环的芳族多酚衍生物。得到耐高温，高强度的树脂。该类树脂本质均是以芳环为主体搭建的最终成品树脂结构，性能更接近芳香族衍生树脂，需要在主体产品占据较高的比例才能有明显的作用，缺少高效的改性调节作用。

在硅烷的领域，也有许多含多种官能团的硅烷或一些硅烷的寡聚物。在许多领域都有一定的应用。因此设计一种官能团度可调节，引入一些杂环的过程中，可以更好地调节交联结构与硅烷处理材料表面能力。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种糠醛硅烷及其制备方法。该糠醛硅烷含有含氧杂环和硅甲氧基结构，支链长度灵活可调，反应活性高。同时由于所述糠醛硅烷具备椅式结构，还具有很好的稳定性。

本发明上述糠醛硅烷可参与缩合型的交联反应，得到的产品具有优异的耐酸、耐碱、耐溶剂、耐热性。将其作为增粘剂使用时，可以提高有机硅胶粘剂的粘接性能、拉伸性能和存储稳定性，提高产品的硬度、强度、耐磨性能。将其作为粉料处理剂使用时，可以提高粉料与油相的润湿性，提高产品的触变性、抗垂流能力以及稳定性，同时还能够提高产品的抗湿性与弹性。此外，作为偶联剂使用可使产品的储存性能更佳。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供一种糠醛硅烷，具有以糠醛为主体、以末端修饰三甲氧基硅的硅氧烷为侧链的结构，其结构如式1所示：

式中，n为硅氧烷链的聚合度，取值范围是1-10例如3、7、9，优选2-5。

本发明所述糠醛硅烷，分子量为900-1600。

本发明还提供一种上述糠醛硅烷的制备方法，步骤包括：

1)将糠醛、含氢硅烷、催化剂混合，升温进行硅氢加成反应；

2)步骤1)的反应体系降温，向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷，然后升温进行硅氢加成反应，制得糠醛硅烷。

本发明制备方法，步骤1)中，所述糠醛与含氢硅烷的摩尔比为1：3-10例如1：4、1：6、1：8，优选1：3.2-4.5；

步骤1)中所述含氢硅烷与步骤2)中所述乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为1：1-5,优选1：1-2。