[發明專利]一種低分子量羥基硅油及其制備方法

無效

• 申請號: 201110329017.8
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102504259A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 侯有軍;陳巨棟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G77/16
• 分類號: C08G77/16;C08G77/06;C08G77/08
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及有機硅下游產品開發研究領域，具體是一種低分子量羥基硅油及其制備方法。

背景技術

有機硅產品主要分為硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷偶聯劑四大類。其中硅油及其二次加工產品是有機硅產品中應用面最廣和消費量最大的品種之一。低分子量羥基硅油又稱小分子羥基硅油，它作為一種重要的硅油產品，主要用途包括：作為中間體合成高分子量聚合物；作為結構控制劑制備熱硫化硅橡膠、室溫硫化硅橡膠等硅橡膠；可制備低分子量羥基硅油乳液，用作纖維織物的整理劑和塑料制品的添加劑等。

羥基硅油的通式為HO(SiR₂O)_nH，現有技術中羥基硅油主要采用以下兩種合成方法：

（1）氯硅烷水解法：通式為R_nSiX_4-n(其中R為Me，X=Cl，n=2~3)的氯硅烷，由于水解時生成大量的氯化氫，使水解和縮聚反應難于控制，很難得到低分子量羥基硅油。

中國專利CN101367940A公開以二甲基二氯硅烷為原料在氨水中進行水解，得到粘度為10~13mPa.s，OH%=10~12（質量分率）的低分子量羥基硅油。二甲基二氯硅烷在10oC及氨水中水解，可獲得損耗1.9%，粘度13mPa.s，OH%=11.3的低分子量羥基硅油。該路線反應難于控制，需要在低溫下反應，并產生大量廢水。

（2）環狀硅氧烷開環聚合：通式為[(CH₃)₂SiO]_n(其中n=3~4)的環狀硅氧烷，在酸或堿的催化下與水進行調聚反應制得低分子量羥基硅油。

中國專利CN1821284A公開以甲苯為反應的緩沖劑，D4先在130~140℃溫度下用KOH催化聚合4h，降溫至60℃，再用15%硫酸水溶液水解3h，有機層經水洗、干燥、蒸除甲苯后制得羥基質量分數為11.75%的羥基甲基硅油。該路線需要使用大量KOH和硫酸水溶液，成本高，產生大量污水，同時甲苯需通過蒸餾方法方可除去，能耗較高。

中國專利CN101225170A公開將5g酸性白土、3g水、110g丙酮、100gD4、1.0g濃硫酸加入反應瓶中，在50~60℃下反應16h；加入Na₂CO₃水溶液150?ml在30~60℃下中和3h，靜置分層，水洗、減壓脫除低沸物后，得到粘度為19.4mPa.s的羥基硅油，產率為98.0%。該路線使用大量丙酮，成本高，回收能耗較高。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種產品收率高、低成本、操作簡便，分子量易于控制，無污染的低分子量羥基硅油的合成方法，制得的產品粘度低，色澤清亮，無雜質。

實現本發明目的所采用的技術方案包括如下：

一種低分子量羥基硅油的制備方法，包括如下步驟：將小分子醇和甲基環硅氧烷按質量比為0.2~1混合，再加入堿催化劑，在60~100℃下反應2~8小時，再將反應液冷卻至20～25℃，反應液靜置分層，利用分液裝置取出下層硅油，并加入稀酸溶液，在25~60℃下進行中和反應，調節PH=7.0，再用去離子水洗兩次，離心分離除去水后得到粗硅油，該粗硅油在95oC下減壓脫除低沸物，即可得到所需低分子量羥基硅油。

所述反應液上層取出后，可經補加堿催化劑后再循環使用。

所述的小分子醇為甲醇、乙醇或異丙醇。

所述的堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨，該堿催化劑與甲基環硅氧烷的質量比為0.01~0.07。

所述的甲基環硅氧烷為六甲基環三硅氧烷、八甲基環四硅氧烷或甲基混合環體。

所述的稀酸溶液為15%質量濃度的硫酸溶液、10%質量濃度的鹽酸溶液或15%質量濃度的乙酸溶液。

本發明采用小分子醇為分子量調節劑和反應介質，羥基硅油的分子量可通過小分子醇用量來調控，反應介質和催化劑與產物容易分離，可以重復利用，方法簡便，是一種綠色環保的合成路線，得到的低分子量羥基硅油具有粘度低、色澤清亮、無雜質的特點。本發明不但原材料成本低、工藝過程簡單、產品收率高、產物易于分離、產物分子量易于控制、反應介質可循環利用，也解決了現有工藝成本高、操作不易受控、生成率低、高污染等技術問題。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述，但本發明的實施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數，可參照常規技術進行。

實施例1