[發(fā)明專利]一種儲存穩(wěn)定的聚醚改性硅氧烷共聚物及其制備方法

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• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN109942822A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 李豐富;洪滿心;孫宇
• 申請（專利權）人: 江蘇美思德化學股份有限公司
• 主分類號: C08G77/46
• 分類號: C08G77/46;C08G77/44;C08J9/00;C08L75/04
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李杰

本發(fā)明涉及硅氧烷聚合物技術領域，尤其是一種聚醚改性硅氧烷共聚物及其制備方法，所述聚醚改性硅氧烷共聚物由具有通式(Ⅰ)的含氫聚硅氧烷和具有通式(Ⅱ)的聚醚在催化劑條件下合成；通式(Ⅰ)為(R1)_c(CH₃)_3?cSiO[(CH₃)₂SiO]_x[CH₃(H)SiO]_ySi(R2)_d(CH₃)_3?d；通式(Ⅱ)為C_nH_2n(CH₂CH₂O)_a(CH(CH₃)CH₂O)_bR3；其中，通式(Ⅰ)中的R1和R2均為H或者CH₃，R1和R2相同或者不同；通式(Ⅰ)中的c＝0?1，d＝0?1，x＝50?100，y＝5?20；通式(Ⅱ)中的R3為C1?C12的烴基、C(O)CH₃或H；通式(Ⅱ)中的n＝2?4，a＝40?100，b＝40?100。該聚醚改性硅氧烷共聚物的結構、粘度、pH值等指標具有良好的儲存穩(wěn)定性，可以作為泡沫穩(wěn)定劑應用于聚氨酯泡沫制品的生產中。

技術領域

本發(fā)明涉及硅氧烷聚合物技術領域，尤其是一種聚醚改性硅氧烷共聚物及其制備方法。

背景技術

聚氨酯泡沫塑料作為一種重要的化工材料，其具有多孔性、相對密度小、比強度高等特點，可根據(jù)泡沫配方和使用原料的差異制成普通軟質泡沫、高回彈泡沫及硬質泡沫等不同性能和用途的材料。這些材料可用于汽車座墊、家具、保溫材料、建筑材料等不同領域。聚氨酯泡沫塑料是多種原料在短時間內進行化學反應形成的，其反應過程比較復雜，經歷了液體起泡、凝膠成為膠體以及最終固化成固體高聚物等形態(tài)上的變化。

泡沫穩(wěn)定劑作為聚氨酯泡沫塑料生產配方中的關鍵組分之一，起到調節(jié)體系的作用，良好的泡沫穩(wěn)定劑可以制得泡孔均勻、泡沫穩(wěn)定的泡沫體。泡沫穩(wěn)定劑所起的作用主要有：①將配方中的各組成分成核乳化。在聚氨酯泡沫配方中，各組分的相溶性能較差，而泡沫穩(wěn)定劑具有較強乳化能力，能夠將配方中的各組分混合均勻，從而使發(fā)泡反應和交聯(lián)反應順利進行。②穩(wěn)定泡沫。泡沫穩(wěn)定劑是一種良好的表面活性劑，加入泡沫穩(wěn)定劑，可使物料的表面張力降低，也更容易使攪拌混入的空氣形成氣泡核，這些氣泡核起到類似“晶核”的作用，使反應產生的CO₂進入即生成氣泡，并使泡孔不斷成長，均勻分布從而避免氣泡合并，泡沫沸騰、坍塌。③使泡沫開孔。軟質泡沫中的氣泡必須是開孔型才能使制品柔軟富于彈性。由于泡沫穩(wěn)定劑的作用，當體系處于低粘度階段時，泡孔壁穩(wěn)定，而當氣泡生長到適合于開孔的厚度時，則會破裂即“開孔”，當泡沫升到最高高度時，則有“沖孔”或“放氣”現(xiàn)象。

現(xiàn)有工業(yè)化的聚氨酯的泡沫穩(wěn)定劑的主要成分為聚醚改性硅氧烷共聚物，而生產聚醚改性硅氧烷共聚物的方法是通過氫化硅烷化，此生產方法在文獻中多次描述，例如US7157541和US4855379，此部分內容下文作為參考文獻。通常用于氫化硅烷化的催化劑為鉑化合物。在商業(yè)實踐中，已經確定使用六氯鉑酸和Karstedt’s催化劑和/或其配方。

上述的氫化硅烷化在反應過程中伴隨著許多副反應。主要是在羥基(OH)官能團存在下，具有SiH-官能化硅氧烷可以與OH的組分發(fā)生脫氫偶合，形成SiOC官能團。此外，在含烯丙基化合物的氫化硅烷化過程中，會出現(xiàn)重排反應和斷裂反應，并且形成具有強固有氣味的丙醛，該氣味在聚醚改性硅氧烷共聚物中是不可接受的。另外，所釋放的醛可以通過與屬于聚醚基的OH進一步反應，形成乙縮醛橋鍵，進一步給2個聚醚硅氧烷分子帶來鏈接。上述的SiOC官能團和乙縮醛橋與進一步的交聯(lián)反應通常是不需要的，這是由于它們的不穩(wěn)定性以及會導致高度交聯(lián)結構。這將導致產物粘度增加，而產物粘度增加將阻礙聚醚改性硅氧烷共聚物的加工，且會影響甚至損害其應用性能。根據(jù)交聯(lián)程度，不排除出現(xiàn)凝膠。這給產品的穩(wěn)定性帶來很大的影響。