[發(fā)明專利]含酰氧基羥烷基聚硅氧烷及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510518216.1
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105017536A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊武厚;黃玉華;蒲宗耀;韓麗娟;蒲實(shí);吳晉川;羅艷輝
• 申請（專利權(quán)）人: 四川益欣科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)硅氧烷合成技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種含酰氧基羥烷基聚硅氧烷及制備方法。

背景技術(shù)

聚硅氧烷是其大分子主鏈上含有Si—O—Si鍵的高分子材料。Si—O—Si鍵較長的鍵長和較大的鍵角使其大分子鏈具有優(yōu)異的柔順性和透氣性，Si—O鍵的高鍵能和部分離子化特性使其具有較好的耐高溫性能，而大分子主鏈上的側(cè)Si—CH₃的結(jié)構(gòu)使其具有極低的表面張力和優(yōu)異的耐水性能，這些眾多的優(yōu)異性能使得聚硅氧烷即可單獨(dú)作為硅油、硅樹脂和硅橡膠產(chǎn)品在紡織、皮革、造紙、日化、汽車、建筑、能源、電子、醫(yī)藥和航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用，也可作為改性聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯和聚酯等高分子材料的中間體原料。

例如，通過端羥基聚硅氧烷中的硅羥基與聚丙烯酸酯或聚醚中的羧基、羥基等基團(tuán)的縮合反應(yīng)來對它們進(jìn)行改性，但反應(yīng)生成易水解的Si—O—C鍵，水解后重新生成硅羥基，造成分子鏈的斷裂，嚴(yán)重影響改性聚丙烯酸和聚醚的使用性能。因而，這就迫切需要開發(fā)出一種新型結(jié)構(gòu)的活性聚硅氧烷，避免在改性時形成易水解的Si—O—C鍵，以提高改性聚合物的使用性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種含酰氧基羥烷基的聚硅氧烷，可用于聚丙烯酸酯、聚醚、聚氨酯等高分子材料的改性，避免形成易水解的Si—O—C鍵，以提高改性聚合物的使用性能。

此外，本發(fā)明還涉及含酰氧基羥烷基聚硅氧烷的制備方法。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：含酰氧基羥烷基聚硅氧烷，其結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₁為CH₃、C₂H₅、C₆H₅或中的至少一種，R₂為CH₃、C₂H₅、C₆H₅中的至少一種，R₁、R₂中至少一個為R₃為H、CH₃中的至少一種，R₄為CH₂、C₂H₄、C₃H₆中的至少一種。

與現(xiàn)有的端羥基聚硅氧烷相比，含酰氧基羥烷基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯、聚醚、聚氨酯等聚合物時形成Si—C鍵而非易水解Si—O—C鍵。并且，本發(fā)明所述的含酰氧基羥烷基聚硅氧烷中含有羥烷基，其鄰近基團(tuán)含有極性的吸電子基團(tuán)——酰氧基，使得其所含羥基具有相當(dāng)?shù)幕钚?，可進(jìn)一步用于與含羧酸、羥基或異氰酸酯的單體或中間體進(jìn)行縮合反應(yīng)，制備聚硅氧烷改性的聚丙烯酸酯、聚醚、聚氨酯等高分子材料。

一種含酰氧基羥烷基聚硅氧烷的制備方法，以含氫聚硅氧烷、丙烯酸羥烷酯或甲基丙烯酸羥烷酯類化合物為原料，加入阻聚劑、含鉑催化劑，反應(yīng)溫度為80～145℃，通過硅氫鍵和不飽和雙鍵的硅氫加成反應(yīng)，生成含酰氧基羥烷基聚硅氧烷粗產(chǎn)物，反應(yīng)完成后，水洗除去未反應(yīng)的丙烯酸羥烷酯或甲基丙烯酸羥烷酯類化合物，再減壓蒸餾除水，過濾除去阻聚劑即得含酰氧基羥烷基聚硅氧烷。

本發(fā)明所述的含氫聚硅氧烷、丙烯酸羥烷酯類化合物和甲基丙烯酸羥烷酯類化合物均為現(xiàn)有物質(zhì)。本發(fā)明所述的制備方法所用原料方便易得，合成條件溫和不苛刻。

本發(fā)明所述的硅氫加成反應(yīng)是指含有Si—H鍵的化合物或聚合物與含不飽和鍵的化合物或聚合物在鉑催化劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)，生成含有Si—C結(jié)構(gòu)有機(jī)硅化合物或高分子材料的一類化學(xué)反應(yīng)；本發(fā)明所述的硅氫加成反應(yīng)具體是指氫聚硅氧烷中的Si—H鍵與丙烯酸羥烷酯類或甲基丙烯酸羥烷酯類化合物中的不飽和雙鍵在含鉑催化劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)，生成含有Si—C鍵結(jié)構(gòu)的含酰氧基羥烷基聚硅氧烷，所述阻聚劑能夠抑制含不飽和雙鍵單體的自聚，與常規(guī)的含不飽和鍵的丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類化合物相比，本發(fā)明所選用的丙烯酸羥烷酯類或甲基丙烯酸羥烷酯類化合物含有活性的羥烷基，羥烷基與具有吸電子作用的酰氧基相連，使得所得含酰氧基羥烷基聚硅烷中的羥烷基具有相當(dāng)?shù)幕钚浴?/p>

上述制備方法中，所述的含氫聚硅氧烷的具體結(jié)構(gòu)如式I：