[發明專利]制備非環狀烷氧基官能聚硅氧烷的方法

有效

• 申請號: 202010465580.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN112011053B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: P·法夫雷斯;M·菲德爾;U·黑塞
• 申請（專利權）人: 贏創運營有限公司
• 主分類號: C08G77/08
• 分類號: C08G77/08;C08G77/06;C08G77/46
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝;楊仁海

本發明公開了通過加熱反應體系來制備含有非環狀烷氧基官能聚硅氧烷的反應產物的方法，該反應體系包含：(A)式[(Rsupgt;1/supgt;subgt;2/subgt;SiO)subgt;2/2/subgt;]subgt;n/subgt;的環狀聚有機硅氧烷，其中下標n為至少4的整數，并且每個Rsupgt;1/supgt;是烷基或芳基；(B)式Rsupgt;2/supgt;subgt;(4?m)/subgt;Si(ORsupgt;3/supgt;)subgt;m/subgt;的硅烷，其中下標m為1?4的整數，每個Rsupgt;2/supgt;獨立地為烷基或芳基、烴基或鹵代烴基，并且每個Rsupgt;3/supgt;獨立地為烷基；和(C)催化劑體系，該催化劑體系包含式[M]supgt;+/supgt;[CFsubgt;3/subgt;SOsubgt;3/subgt;]?的三氟甲磺酸金屬鹽和布朗斯臺德酸，其中M是選自鈉(Na)和鉀(K)的金屬原子，其中使用pKa≤3.0，優選pKa≤2.0，特別優選pKa≤?0.0的布朗斯臺德酸。

本發明涉及一種制備含有非環狀烷氧基官能聚硅氧烷的反應產物的方法，并且另外涉及其用于制備SiOC基硅化合物的用途，特別是用于制備SiOC基聚醚硅氧烷的用途。

SiOC基聚醚硅氧烷是消泡劑的已知組分，其相對于水性和非水性介質的消泡表現出特別的功效和穩定性。這包括泡沫抑制、消泡、非常好的長期穩定性以及在水性和非水性介質中的出色相容性。所有這些特性對于現代油漆應用都非常重要。

在本案中，術語“消泡劑”既包括防止起泡的產品和配制物，也包括破壞泡沫并能夠脫氣的那些產品和配制物。實際上，這些產品之間的過渡是模糊的，因此這里使用通用的集體術語消泡劑。

在許多工業過程中，特別是當在水性介質中進行工作時，有必要抑制或完全防止在生產或加工操作中形成不希望的泡沫，因為在攪拌和分散操作期間中積聚的泡沫或泡沫頭(heads?of?froth)或者在填充操作期間積聚在容器中的泡沫或泡沫的頭可延長生產時間，或者減小設備的有效容積，或甚至阻止其正確操作(溢出，缺少顏色轉移)。

這可以通過添加消泡劑來實現，該消泡劑即使在約0.001重量％的非常低的施用濃度下也能夠避免或破壞不期望的泡沫，并且同時在施用該體系后不會引起任何表面缺陷。實際上，必須至少與良好的消泡一樣多地考慮后一個方面。

表面缺陷應理解為用戶不希望的特征，諸如針孔、凹坑、失去光澤、橘皮效應、起皺和涂層體系中的粘附力損失。但是，對于使用者而言，配制物適當的長期穩定性也是非常重要的，因為諸如油漆之類的產品通常不會立即用完，而是有時僅在較長儲存之后才用完。在極端氣候條件(熱和日光照射)下儲存的情況下，消泡配制物的功效可有時在僅短時間后消失。

根據當前的現有技術，使用多種工藝變型來制備經濟上重要的類別的SiOC基聚醚硅氧烷，也稱為硅酮聚醚或硅氧烷-聚醚共聚物。

本領域技術人員已知，這些SiOC鏈接的聚醚硅氧烷是不傾向于成為樹脂的產品類別。即使SiOC鏈接的聚醚硅氧烷含有反應性基團諸如羥基，它們也不用于定向交聯(targeted?crosslinking)。與硅氧烷樹脂相反，它們不成膜。

通常通過具有鍵合到硅原子的離去基團(例如鹵素)的硅氧烷與醇或聚醚醇的反應來形成SiOC鍵。后者通常預先通過單羥基官能起始化合物(例如丁醇)與氧化烯的烷氧基化而獲得。特別地，氯硅氧烷被廣泛用作該反應類型的起始化合物。但是，氯硅氧烷難以處理，因為它們極具反應性。其使用另外伴隨以下缺點：在反應過程中形成的氯化氫將處理限制在耐腐蝕設備中，并導致環境問題。此外，在氯硅氧烷和醇/聚醚醇的存在下可能形成出于毒理學原因而不希望的有機氯化合物。在氯硅氧烷與醇或聚醚醇反應的情況下，也不容易實現定量轉化，因此經常需要基于硅氧烷組分的SiCl官能團以化學計量過量使用OH-官能組分。實際上，使用過量的聚醚意味著由此制得的硅酮聚醚不可避免地含有相對大量的未反應的過量聚醚，這降低了表面活性硅酮聚醚的濃度并損害了目標產物的性能。在氯硅氧烷途徑中，通常需要使用堿作為HCl清除劑以實現良好的轉化率。這些堿的使用導致形成大量鹽，在工業規模上將其除去會引起問題。