[發(fā)明專利]一種分子量及羥基含量可控的MQ樹(shù)脂的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110135762.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112898572B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張生;徐秦文;苗厚宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司
• 主分類號(hào): C08G77/06
• 分類號(hào): C08G77/06;C08G77/08
• 代理公司: 北京中知星原知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開(kāi)

本發(fā)明涉及一種分子量及羥基含量可控的MQ樹(shù)脂的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：在較低的溫度下，將水玻璃稀釋液加入酸催化劑稀釋液中，攪拌均勻，得到原料漿液；在原料漿液中加入溶劑，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值不大于1，再加入M基團(tuán)硅氧烷和甲苯，進(jìn)行水解縮合反應(yīng)；水解縮合反應(yīng)后，取上層有機(jī)層攪拌濃縮至固含量60?70％，再加入甲苯進(jìn)行抽提，得到濃縮物；在濃縮物中加入有機(jī)堿催化劑和添加劑，繼續(xù)反應(yīng)，將產(chǎn)物中和、過(guò)濾，得到重均分子量為2000?8000、羥基含量0.5?3％的MQ樹(shù)脂產(chǎn)品。所述的制備方法得到的MQ樹(shù)脂產(chǎn)品的分子量的分布較窄，并且反應(yīng)過(guò)程中不易凝膠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)硅樹(shù)脂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分子量及羥基含量可控的MQ樹(shù)脂的制備方法。

背景技術(shù)

MQ樹(shù)脂是由單官能團(tuán)硅氧烷單元(R₃SiO_1/2簡(jiǎn)稱M)和四官能團(tuán)硅氧烷單元(SiO_4/2簡(jiǎn)稱Q)組成的一類聚硅氧烷樹(shù)脂。按Q基官能團(tuán)來(lái)源不同，MQ樹(shù)脂的合成一般分為正硅酸乙酯路徑和水玻璃(硅酸鈉溶液)路徑，正硅酸乙酯路徑產(chǎn)率高，過(guò)程容易控制，但成本較高，一定程度上限制了其發(fā)展和應(yīng)用；水玻璃成本較低，但反應(yīng)速度較快，過(guò)程復(fù)雜，易凝膠，產(chǎn)品質(zhì)量難以控制，特別是分子量和羥基含量這兩個(gè)指標(biāo)，對(duì)反應(yīng)過(guò)程機(jī)理缺乏足夠的理解導(dǎo)致無(wú)法對(duì)它們進(jìn)行有效控制。

專利CN201010234134.1提供了一種MQ硅樹(shù)脂的制備方法，是在反應(yīng)器皿中按90～40∶10～60的摩爾比加入四官能團(tuán)有機(jī)硅單體和封端劑，同時(shí)按0.1～10％的質(zhì)量百分比加入固體強(qiáng)酸催化劑，在恒定攪拌下，加入去離子水，在70℃-120℃的溫度下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2-15h，再加入甲苯溶解后過(guò)濾，除去下層的水和乙醇后，減壓蒸除溶劑，縮聚得到液體或固體的MQ硅樹(shù)脂。該發(fā)明使用固體強(qiáng)酸做催化劑，使合成工藝大為簡(jiǎn)化，同時(shí)減少?gòu)U酸的產(chǎn)生，具有一定的環(huán)保意義。但固體強(qiáng)酸催化劑價(jià)格高昂，回收再利用難度較高，限制了該方法的推廣及大規(guī)模生產(chǎn)的可行性。

專利CN201911354412.4公開(kāi)了一種制備單一分子量MQ硅樹(shù)脂的方法，將硅酸鈉溶液依次與催化劑、封端劑、六甲基二硅氧烷進(jìn)行水解縮合反應(yīng)，取其反應(yīng)物料的上層液體與堿催化劑進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后取上層液體除溶劑，得到MQ硅樹(shù)脂。該發(fā)明方法針對(duì)其水解縮合而成的油相物料中加入堿催化劑進(jìn)行平衡，使原有的MQ發(fā)生水解成小分子后再進(jìn)行封端，可將分子量分布較寬(1.8左右)的MQ硅樹(shù)脂轉(zhuǎn)化為一種重均分子量在1000左右，分子量分布在1.03-1.1的分子量分布超窄的MQ硅樹(shù)脂，即單一分子量分布的MQ硅樹(shù)脂。

然而，目前的MQ硅樹(shù)脂制備方法中，還沒(méi)有能夠同時(shí)控制MQ硅樹(shù)脂的分子量和羥基含量的方法，且大部分反應(yīng)過(guò)程中容易凝膠，產(chǎn)品品質(zhì)不易控制，無(wú)法根據(jù)實(shí)際需要，可控地生產(chǎn)不同分子量和羥基含量的MQ硅樹(shù)脂。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種分子量及羥基含量可控的MQ樹(shù)脂的制備方法，所述制備方法通過(guò)對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的添加劑和堿性催化劑的控制和選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)MQ樹(shù)脂的分子量和羥基含量的控制，并且反應(yīng)過(guò)程中不易凝膠。

所述制備方法包括以下步驟：

在較低的溫度下，將水玻璃稀釋液加入酸催化劑稀釋液中，攪拌均勻，得到原料漿液；

在原料漿液中加入溶劑，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值不大于1，再加入M基團(tuán)硅氧烷和甲苯，進(jìn)行水解縮合反應(yīng)；

水解縮合反應(yīng)后，取上層有機(jī)層攪拌濃縮至固含量60-70％，再加入甲苯進(jìn)行抽提；

在濃縮物中加入有機(jī)堿催化劑和添加劑，繼續(xù)反應(yīng)，將產(chǎn)物中和、過(guò)濾、水洗，得到重均分子量為2000-80000、羥基含量0.5-3％的MQ樹(shù)脂產(chǎn)品；

所述M基團(tuán)硅氧烷為含有一個(gè)Si-O單元或一個(gè)Si-Cl單元的有機(jī)硅單體。

所述在較低的溫度下，將水玻璃稀釋液加入酸催化劑稀釋液中，攪拌均勻的步驟具體包括以下步驟：