[發明專利]用于制備球形聚倍半硅氧烷顆粒的方法

有效

• 申請號: 201780085910.6
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN110268005B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 塞巴斯蒂安·克內;凱瑟琳·塞林格爾
• 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;C08G77/08;C08G77/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張曉影

本發明涉及一種用于制備球形聚倍半硅氧烷顆粒的方法，其中，在第一步中，三烷氧基硅烷T與pH為至多6的酸化水在混合下反應以形成水解產物，三烷氧基硅烷T含有通式(I)：RSi(OR¹)₃的三烷氧基硅烷，其中R表示具有1?16個碳原子的烴基，其碳鏈可被不相鄰的?O?基團中斷和C₁?C₄烷基，并且還含有氯化合物；在第二步中，將水解產物的pH調節到1至6的值；在第三步中，將水解產物與堿在水或C₁至C₄烷醇中的溶液混合；和在第四步中，將混合物靜置至少2小時，然后分離出聚倍半硅氧烷顆粒。

技術領域

本發明涉及通過在受控pH下的三烷氧基硅烷的水解和水解產物的縮合來制備球形聚倍半硅氧烷顆粒的方法。

背景技術

現有技術，例如JP3970449B2、JPH06248081A和JPH0488023A，包括用于制備球形聚甲基倍半硅氧烷顆粒的各種方法。JP3970449B2描述了時空產率的優化和粒度的控制。干燥導致顆粒熔化和網絡結構的建立。粒度的控制特別需要控制pH，因為顆粒的尺寸生長是pH依賴性的。

從JP3970449B2和JPH06248081A已知的用于制備聚甲基倍半硅氧烷顆粒的方法使得可以通過使用具有極低氯含量的甲基三烷氧基硅烷作為原料來控制中值粒度。由此避免了原料經由其純度對pH的不受控制的改變。使用非常純的原料，從而使該方法非常昂貴，是一個缺點。

由于生產三烷氧基硅烷含有游離HCl形式的氯，并以氯硅烷的形式與硅鍵合，并以氯代烴的形式與碳鍵合。這些化學化合物在水中完全或部分反應以形成HCl。

取決于雜質的化學組成，不同批次的相同原料在與水接觸時可以形式上相同的重量含量形成不同量的HCl，因此表現出不同的酸度水平。這會影響產品質量。

發明內容

本發明提供了一種用于制備球形聚倍半硅氧烷顆粒的方法，其中在第一步中三烷氧基硅烷T通過與pH為至多6的酸化水混合進行反應，以得到水解產物，三烷氧基硅烷T含有通式(I)的三烷氧基硅烷并且含有氯化合物，

RSi(OR¹)₃ (I)，

其中

R代表具有1-16個碳原子的烴基，其碳鏈可被不相鄰的基團-O-中斷，

R¹代表C₁-C₄烷基，

在第二步中，將水解產物的pH調節到1至6的值，

在第三步中，將水解產物與堿在水中或C₁-C₄烷醇中的溶液混合，

以及在第四步中，將混合物儲存至少2小時，然后分離出聚倍半硅氧烷顆粒。

本發明提供了一種方法，該方法使得可以從工業的、廉價的原料三烷氧基硅烷T開始，以在受控的pH下進行沉淀，因此盡管原料質量不同，但仍能產生確定的和可再現的粒度。

當使用在不同原料批次之間具有顯著不同氯含量的工業三烷氧基硅烷T時，在每種情況下在水解期間建立完全不同的酸性pH。這通過在反應的酸性階段期間形成橋連單元和支化單元而導致網絡建立的不同進展速率。因此，取決于三烷氧基硅烷T的氯含量，第一反應相形成不同尺寸的大分子，其在第三步中加入堿后起到沉淀晶種的作用?，F在已經完全出乎意料地發現，獨立于三烷氧基硅烷T的氯含量，當在第二步中將水解產物的pH調節到1至6的值時，總是獲得相同尺寸的聚倍半硅氧烷顆粒。

因此，根據本發明的方法引入第二工藝步驟，其中在終止加入三烷氧基硅烷T之后，仍然在酸性環境中調節反應混合物的pH。此時，反應批次在數小時內穩定。從穩定的酸性pH開始，可以通過在第三步中加入規定量的堿來引發在規定pH下的受控沉淀。