[發明專利]制備SiOH官能的聚硅氧烷的方法

有效

• 申請號: 201680090644.1
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN109923150B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: G·勒塞爾;M·邁森貝格爾
• 申請（專利權）人: 瓦克化學股份公司
• 主分類號: C08G77/06
• 分類號: C08G77/06;C08G77/16
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

本發明涉及制備OH含量為3.0?10.0重量％的有機聚硅氧烷的連續方法，其中基于氯硅烷和烷氧基硅烷的總和，重量比例為至少60％的烷氧基硅烷和重量比例為至多40％的氯硅烷、水和非極性溶劑連續計量加入反應混合物中，并連續排出反應混合物，所述非極性溶劑在20℃和1巴下在1升水中可溶性程度不大于1克。

本發明涉及制備低分子量SiOH官能的聚硅氧烷的連續方法。

DE 102013212980描述了可以通過連續方法制備的SiOH官能的聚苯基硅氧烷，尤其是在所述連續方法中，基于氯硅烷和烷氧基硅烷的總量，重量比例為95％至60％的氯硅烷和重量比例為5％至40％的烷氧基硅烷與水和非極性溶劑并行計量加入反應裝置中。

處理這些聚硅氧烷樹脂的多年技術經驗表明，Mw3000g/mol的高分子量不適用于表面敏感涂料應用。這里，優選加工分子量3000g/mol的產品。

然而，在DE 102013212980的方法中，特別是在制備包含聚甲基硅氧烷的聚苯基硅氧烷的情況下，出現了不希望的高分子量Mw3000g/mol的問題。

本發明提供了一種制備OH含量為3.0-10.0重量％的有機聚硅氧烷的連續方法，

其中基于氯硅烷和烷氧基硅烷的總和，重量比例為至少60％的烷氧基硅烷和重量比例為至多40％的氯硅烷、水和非極性溶劑連續計量加入反應混合物中，并連續排出反應混合物，所述非極性溶劑在20℃和1巴下在1升水中可溶性程度不大于1克。

通過相對于氯硅烷增加烷氧基硅烷的使用，連續反應順利進行并且獲得具有更均勻和相對低分子量的有機聚硅氧烷，特別是分子量Mw3000g/mol。

與已知方法相反，通過本發明方法以非常短的停留時間(residence time)制備OH含量為3.0-10.0重量％的有機聚硅氧烷，甚至省略了包括醇的水溶性極性溶劑。由于短的停留時間和相對低量的烷氧基硅烷，抑制了由醇和HCl形成氯烷烴，并降低了醇的量。

與已知的連續和不連續方法相比，這還導致關鍵的成本優勢，因為除了由于低停留時間而具有更高的產量之外，由于低負擔的COD和POX而可以同時顯著降低廢水處理的復雜性。

形成水相和溶劑相，這些是密切混合的。優選計量加入水的量使得水相中的HCl濃度為5-35重量％。

優選以63％至75％，特別是65％至70％的重量比計量加入烷氧基硅烷，并且37％至25％，特別是35％至30％的重量比計量加入氯硅烷，在每種情況下都基于氯硅烷和烷氧基硅烷的總和。

非極性溶劑優選在20℃和1巴下在1升水中可溶解至不超過0.5克的程度。非極性溶劑的實例是烴，例如戊烷、正己烷、己烷異構體的混合物、庚烷、辛烷、汽油、石油醚、苯、甲苯、二甲苯。特別優選甲苯和二甲苯。

非計量加入的極性溶劑特別是醇類如甲醇和乙醇；醚類如二噁烷、四氫呋喃、乙醚、二異丙醚、二甘醇二甲醚；酮類如丙酮、甲基乙基酮、二異丙基酮、甲基異丁基酮(MIBK)；酯類如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯、異丁酸乙酯；二硫化碳和硝基苯，或這些溶劑的混合物。

優選以使得固體含量為25-45重量％的量將非極性溶劑提供給反應混合物。固體含量是形成的有機聚硅氧烷溶解在溶劑相中的量。

溶解在溶劑相中的有機聚硅氧烷優選與水相連續分離。有機聚硅氧烷優選通過蒸餾除去溶劑。

優選將氯硅烷、烷氧基硅烷、水和非極性溶劑計量加入反應混合物中，并連續排出反應混合物，以便建立1分鐘至30分鐘，優選2分鐘至15分鐘的非常短的停留時間。

優選地，OH含量為3.0-10.0重量％的有機聚硅氧烷具有以下通式I：

R_nSiO_4-n (I)，

其中，