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烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物及其制备方法与应用.pdf

摘要
申请专利号:

CN201010503258.5

申请日:

2010。10。09

公开号:

CN102020672A

公开日:

2011.04.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 7/18申请日:20101009|||公开
IPC分类号: C07F7/18; C08L83/06; C08K13/02; C08K5/544; C08K5/548; C08K3/26; C08K3/36 主分类号: C07F7/18
申请人: 华南理工大学
发明人: 刘云鸿; 李光吉; 尹以高
地址: 510640 广东省广州市天河区五山路381号
优先权:
专利代理机构: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 李卫东
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法律状态
申请(专利)号:

CN201010503258。5

授权公告号:

102020672B||||||

法律状态公告日:

2013.08.21|||2011.06.08|||2011.04.20

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

pk10本发明公开了烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物及其制备方法。该化合物结构式如式(i)所示,兼具两性离子化合物和硅烷偶联剂二者的特性。其制备方法是先将含氯烷氧基硅烷、含叔胺二胺类化合物和三乙胺在氮气保护下,加热反应,得到含有叔胺的硅烷中间体;然后将磺内酯或烷内酯与含有叔胺的硅烷中间体在无水分条件下反应,得到烷氧基硅烷官能化的甜菜碱型两性离子化合物。利用该化合物分子中类似硅烷偶联剂结构的可水解基团,使其与材料表面通过共价键连接,能够持久性地将该化合物固定在所选择的材料表面;该化合物对材料表面进行改性的方法具有工艺简单,成本低,适合大规模生产的优点,对大型制件和设备的表面处理具有明显的优势。

权利要求书

1: 一种烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物,其特征在于该化合物的结构式 为: 其中 R1 和 R2 为 H 原子或含 1 ~ 3 碳原子的烷基,a 为 0、1、2 或 3 ;R3 为 H 原子、 甲基或乙基 ;R4 为 2 ~ 6 个碳原子的亚烷基或苯基,或者是 R4 为 6 ~ 20 个碳原子的芳 亚烷基或环烷烃基 ;R5 和 R6 为甲基或乙基 ;m 为 1、2 或 3 ;n 为 1 ~ 5 的整数 ;Y- 为 COO- 或 SO3-。
2: 权利要求 1 所述烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物的制备方法,其特征在 于包括以下步骤 : (a) 将摩尔比为 (1.0 ~ 1.2) ∶ 1 ∶ (1.0 ~ 1.5) 的含氯烷氧基硅烷,含叔胺二胺类化 合物和三乙胺在氮气保护,加热温度为 70℃~ 120℃条件下,反应 3 ~ 7 小时,得到含有 叔胺的硅烷中间体 ;所述的含叔胺二胺类化合物的化学式为 R1NHR2NR3R4 ;其中 :R1 为 H 原子、甲基或乙基 ;R2 为 2 ~ 6 个碳原子的亚烷基,苯基或 6 ~ 10 个碳原子的芳亚烷 基和环烷烃基中的一种 ;所述的含氯烷氧基硅烷为一氯甲基三乙氧基硅烷、 γ- 氯丙基 三乙氧基硅烷、 γ- 氯丙基甲基二乙氧基硅烷、一氯甲基三甲氧基硅烷、 γ- 氯丙基三甲 氧基硅烷或 γ- 氯丙基甲基二甲氧基硅烷 ; (b) 摩尔比为 1 ∶ 1 ~ 1.5 ∶ 1 的磺内酯或烷内酯与步骤 (a) 得到的含有叔胺的硅烷 中间体在无水分条件下反应 3 ~ 8 小时,得到烷氧基硅烷官能化的甜菜碱型两性离子化合 物。
3: 根据权利 2 所述的制备方法,其特征在于 :所述的磺内酯为 1,3- 丙烷磺内酯或 1,4- 丁烷磺内酯。
4: 根据权利 2 所述的制备方法,其特征在于 :所述的烷内酯为 β- 丙内酯、γ- 丁内 酯或 γ- 戊内酯。
5: 权利要求 1 所述的烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物在有机硅防污材料中 的应用,其特征在于,该应用包括如下步骤 : (1) 将 a,ω- 二羟基聚硅氧烷 100 质量份,填料纳米碳酸钙或纳米二氧化硅 60 ~ 130 质量份混合,升温至 100 ~ 120℃,在真空度为 -0.060 ~ -0.095MPa 条件下搅拌,真空脱 水 40 ~ 120 分钟,冷却至室温备用 ; (2) 室温下将 1.2-4.0 质量份的权利要求 1 所述的烷氧基硅烷官能化的甜菜碱型两性离 子化合物加入步骤 (1) 的 a,ω- 二羟基聚硅氧烷混合物中,在真空度 -0.060 至 -0.095MPa 条件下搅拌 10-20 分钟,出料成型,制得有机硅防污材料 ;所述烷氧基硅烷官能化的甜 菜碱型两性离子化合物结构式中 m = 1。

关 键 词:
烷氧基 硅烷 官能 甜菜碱 两性 离子 化合物 及其 制备 方法 应用
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