[發(fā)明專利]一種無溶劑的烷烴芳烴硅氧烷共聚物及其制備方法

有效

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• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113603889B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程存念;張國杰;隋立恒;賈利攀
• 申請（專利權(quán)）人: 上海矽璃材料科技有限公司;長沙膜爾新材料有限公司;湖南雷利新材料有限公司
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;B22C3/00;B22D17/00
• 代理公司: 上海智力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

1.一種無溶劑的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，所述烷烴芳烴硅氧烷共聚物具有以下分子結(jié)構(gòu)式：

其中：

①式中的R₁為烷烴基，—C_aH_2a+1,，其中a＝8，12，14，16，18；

②式中的R₂為芳烴基，—C₈H_9,，或者—C₉H₁₁；

③式中的R₃代表酯烴基，或者其中R₅選自如下結(jié)構(gòu)中的任意一種：

—CH₃；

或者—C₂H₅；

或者—C₂H₄OH；

或者—C₃H₇；

或者—C₃H₆OH；

或者—C₄H₉；

或者—C₄H₈OH；

④式中的R₄為烷氧基硅烴基，或者

⑤式中的m、n、k、l、g為所述烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子內(nèi)各單元基團(tuán)的相對數(shù)量，計(jì)算值保留一位小數(shù)，其中：

m＝5-20；

n＝5-20；

k＝1-10；

l＝1-5；

g＝1-10。

2.如權(quán)利要求1所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₁基團(tuán)是由以下原料通過硅氫加成反應(yīng)而得：C_dH_2d，其中d＝8，12，14，16，18。

3.如權(quán)利要求1所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₂來源于如下任意一種芳烴：苯乙烯或者苯丙烯。

4.如權(quán)利要求1所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₃基團(tuán)是由以下結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯經(jīng)過硅氫加成反應(yīng)而得：

丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羥丁酯或甲基丙烯酸羥丁酯。

5.如權(quán)利要求1所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₄基團(tuán)是由乙烯基硅烷偶聯(lián)劑經(jīng)過硅氫加成反應(yīng)而得：

乙烯基三甲氧基硅烷或者乙烯基三乙氧基硅烷。

6.如權(quán)利要求1或2所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₁基團(tuán)在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子的側(cè)鏈上，R₁基團(tuán)在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子中的質(zhì)量占比為1-50％。

7.如權(quán)利要求1或3所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₂基團(tuán)在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子的側(cè)鏈上，R₂基團(tuán)在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子中的質(zhì)量占比為1-30％。

8.如權(quán)利要求1或4所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₃基團(tuán)在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子的側(cè)鏈上，R₃在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子中的質(zhì)量占比為1-15％。

9.如權(quán)利要求1或5所述的烷烴芳烴硅氧烷共聚物，其特征在于：所述R₄基團(tuán)在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子的側(cè)鏈上，其中R₄在整個烷烴芳烴硅氧烷共聚物分子中的質(zhì)量占比為1-10％。

10.一種權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述聚烷烴芳烴硅氧烷共聚物的制備方法，以摩爾數(shù)計(jì)，其特征在于：該制備方法包括以下步驟：

(1)含氫硅氧烷聚合物的制備：

將16-70mol含Si-H結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈高含氫聚硅氧烷、0.25-2.5mol含Si-O結(jié)構(gòu)的八甲基環(huán)四硅氧烷、0.1-2mol六甲基二硅氧烷加入帶有強(qiáng)力攪拌裝置的玻璃或者不銹鋼反應(yīng)釜中，攪拌升溫至80-90℃，然后加入釜內(nèi)總質(zhì)量0.1-0.5％的催化劑，保持溫度不變，持續(xù)反應(yīng)過程3-8h，反應(yīng)結(jié)束去除催化劑，將物料泵入脫低釜，在這過程中持續(xù)攪拌，加熱到170-190℃，開啟冷卻循環(huán)水、氮?dú)夂驼婵毡茫M(jìn)行減壓蒸餾，脫出未反應(yīng)的低沸物，該過程持續(xù)5h，得到含氫硅氧烷聚合物M；

(2)聚烷烴芳烴硅氧烷共聚物制備：

分別對烯烴單體、芳烴單體、丙烯酸酯單體和乙烯基偶聯(lián)劑進(jìn)行脫水預(yù)處理，具體操作為：將物料加入帶強(qiáng)力電動攪拌裝置的玻璃或不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌加熱至100-110℃，-0.1MPa條件下真空脫水1-1.5h，降溫至40-50℃待用；

將10mol含Si-H結(jié)構(gòu)的含氫硅氧烷聚合物M加入帶有強(qiáng)力攪拌裝置的玻璃或者不銹鋼反應(yīng)釜中，投入已脫水處理過的各類單體，各類單體合計(jì)摩爾數(shù)量為10mol，攪拌升溫至80-90℃，通N_2,，然后加入釜內(nèi)總質(zhì)量0.01-0.05％的有機(jī)鈀或有機(jī)鉑催化劑，反應(yīng)過程中，體系自動升溫，最高至190-200℃，在這過程中持續(xù)攪拌，保溫反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后，開啟冷卻循環(huán)水、氮?dú)夂驼婵毡茫M(jìn)行減壓蒸餾，脫出未反應(yīng)的低沸物，該過程持續(xù)進(jìn)行N₂保護(hù)，持續(xù)減壓蒸餾5h，得到烷烴芳烴硅氧烷共聚物。