[發明專利]一種超高乙烯基含量的MQ硅樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 202111492056.X
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN115947943A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 李媛媛;劉皓;唐佳
• 申請（專利權）人: 四川晨光博達新材料有限公司
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20;C08G77/10
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 向丹

本發明公開了一種超高乙烯基含量的MQ硅樹脂的制備方法，將硅酸鹽溶液與鹽酸或硫酸溶液反應，制得聚硅酸化合物；向聚硅酸化合物中加入通式為Xsubgt;2/subgt;Si(CH=CHsubgt;2/subgt;)OX或Xsubgt;2/subgt;Si(CH=CHsubgt;2/subgt;)OSi(CH=CHsubgt;2/subgt;)Xsubgt;2/subgt;的硅氧烷封端劑及醇類溶劑，待反應后再加入萃取劑，制得MQ硅樹脂混合物，其中，X為甲基或乙基中的一種；取MQ硅樹脂混合物靜置分層得到的上層含有MQ硅樹脂的溶劑相，經洗滌、脫除溶劑后，得到乙烯基含量為10～15%wt的固體MQ硅樹脂。本發明在水玻璃法制備MQ硅樹脂工藝的基礎上，通過催化劑、硅氧烷封端劑、萃取劑的合理選用及配比，可以制備得到乙烯基含量為10～15%wt的固體MQ硅樹脂，解決了現有制備MQ硅樹脂時其乙烯基質量分數較低的情況。

技術領域

本發明屬于MQ硅樹脂合成技術領域，具體的說，是一種超高乙烯基含量的MQ硅樹脂及其制備方法。

背景技術

有機硅工業是伴隨著現代工業而迅速崛起的一門新興產業，具有“科技發展催化劑”和“工業維生素”的雙重美譽。有機硅是半無機、半有機的結構，它具有諸多優異性能如潤滑性、疏水性、生理惰性等。其中，有機硅樹脂是以Si-O-Si為主鏈，硅原子上連接有機基團的交聯型半無機聚合物，雖然與硅油、硅橡膠、硅烷偶聯劑等有機化合物相比，有機硅樹脂的市場份額較小，但在很多領域有著不可替代的作用。

MQ硅樹脂是一種特殊的有機硅樹脂，一般認為其外觀為雙層結構緊密球狀體，即球芯部分為Si-O鍵連接，密度較高及聚合度為15~50的籠狀SiO₂，球殼一部分被密度較小的R₃SiO_0.5層所包圍。MQ硅樹脂的硅原子上的有機取代基主要為甲基，為提高MQ硅樹脂的補強性能，需要在MQ硅樹脂的硅原子上引入乙烯基，通過乙烯基的鉑催化加成反應，使MQ硅樹脂與其他材料共用以增強其性能，例如具有較高的耐熱性和彈性模量、良好的機械強度以及其他特殊的用途，等等。

例如：張艷在“生態友好型乙烯基MQ硅樹脂的合成及應用研究”中對正硅酸乙酯法制備MQ硅樹脂的工藝進行了研究并對合成的MQ硅樹脂做了硅橡膠補強方面的相關應用試驗。研究結果表明，在合成工藝中可以通過改變低溫反應時間來調整產品的粘度及乙烯基含量，且當選擇乙烯基含量為1.49%的MQ硅樹脂時，制得的硅橡膠力學性能最佳。以及宗呂等在“VMQ硅樹脂的制備及其在光學級透明硅橡膠中的補強應用”中采用水玻璃法合成乙烯基MQ?(VMQ)硅樹脂的過程，其結果是，當選擇平均摩爾質量5000g/mol，乙烯基質量分數3.0%，M/Q值為0.8的VMQ硅樹脂作為硅橡膠的補強材料，其力學性能優異且耐黃變性優良的硅橡膠制品。但現有方法中制備得到的MQ硅樹脂中乙烯基含量仍然較低，為提高MQ硅樹脂在下游加工生產過程中特定性能，勢必需要在MQ硅樹脂的硅原子上更多的引入乙烯基，為此，本發明應運而生。

發明內容

本發明旨在解決現有水玻璃法制備乙烯基MQ硅樹脂時反應速度快，乙烯基質量分數難以大幅提升的缺陷，提供了一種超高乙烯基含量的MQ硅樹脂的制備方法。在水玻璃法制備MQ硅樹脂工藝的基礎上，通過催化劑、硅氧烷封端劑、萃取劑的合理選用及配比，可以制備得到乙烯基含量為8～15%wt的固體MQ硅樹脂。

本發明的另一目的在于提供一種超高乙烯基含量的MQ硅樹脂，經檢測，MQ硅樹脂的所有M基團上均有乙烯基，乙烯基含量高達15%wt，可用于制備超高支鏈型星形聚合物。

本發明通過下述技術方案實現：一種超高乙烯基含量的MQ硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：

S1.將硅酸鹽溶液與鹽酸或硫酸溶液反應，制得聚硅酸化合物；