[發明專利]一種羥烴基封端聚硅氧烷的簡單制備方法

在審

• 申請號: 202310074340.8
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116284785A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 馮圣玉;王燈旭;張潔;周德波;趙培健;伊港
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東東岳有機硅材料股份有限公司
• 主分類號: C08G77/06
• 分類號: C08G77/06;C08G77/16
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種羥烴基封端聚硅氧烷的簡單制備方法，本發明直接以二甲基氯硅烷與含雙鍵的醇為原料，二甲基氯硅烷與含雙鍵的醇先進行醇解反應，醇解產物自身發生硅氫加成反應，然后與羥基封端聚硅氧烷反應，避免了開環聚合方法中羥基發生的副反應，以及現有技術中需進行硅氫加成法合成氫封端聚硅氧烷的步驟，且省去了現有的羥基保護和脫保護的反應步驟，具有成本低、操作簡便、反應條件溫和、后處理簡單、產品批次穩定性易控制、產品質量好、實用性強等優點，適合工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種羥烴基封端聚硅氧烷的簡單制備方法，屬于有機硅高分子技術領域。

背景技術

聚硅氧烷是主鏈結構為Si-O-Si結構的一類聚合物，是有機硅材料中最重要的一類原材料/產品。基于聚硅氧烷的有機硅材料(例如硅油、硅橡膠等)具有許多優異的性能，如耐高低溫、耐老化、耐候、憎水、阻燃及生理惰性等，應用于密封、粘結、潤滑、脫模、消泡、惰性填充等范圍，在航空航天、電子電氣、建筑、醫療、食品等行業得到廣泛應用。

為了拓展聚硅氧烷的應用范圍，通常會在聚硅氧烷中引入功能性單元，對其改性制備功能化聚硅氧烷。羥烴基聚硅氧烷是一類典型代表，羥烴基修飾在聚硅氧烷的端基或側鏈，可與異氰酸酯、羧酸等基團反應制備有機硅改性聚氨酯、聚酯材料。羥烴基封端聚硅氧烷一般通過兩種方法制備，一種是先制備羥烴基封端劑，然后與硅氧烷混合環體或線型體通過平衡反應制備；另一種是先制備氫封端聚硅氧烷，再與含有雙鍵的醇通過硅氫加成反應制備。但是，前一種方法羥烴基封端劑制備步驟復雜，成本高，且聚合過程羥烴基容易發生副反應，所得產品批次穩定性差；后一種方法在硅氫加成前，必須對羥基進行保護，硅氫加成后再進行脫保護，過程復雜，成本高，反應周期長，不適合工業生產。

中國專利文獻CN110922600A公開了一類羥烴基有機硅化合物及其制備方法和應用。羥烴基有機硅化合物包括羥烴基硅烷化合物、羥烴基線性聚硅氧烷或羥烴基硅樹脂，該方法需要以氨烴基有機硅化合物/聚合物為起始原料，通過與環氧化合物開環反應所得，成本較高,反應周期長，不適合工業生產。

發明內容

針對現有技術的不足，尤其是現有制備步驟復雜，成本高，聚合過程存在羥烴基的副反應，批次不穩定的難題，本發明提供一種羥烴基封端聚硅氧烷的簡單制備方法。

本發明的制備方法無需現有方法的羥基保護和脫保護，避免了現有開環聚合中羥烴基發生的副反應，工藝簡便、反應溫和、成本低、批次穩定好，生產效率高，安全經濟，適合工業化生產。

本發明的技術方案如下：

一種羥烴基封端聚硅氧烷的簡單制備方法，包括步驟如下：

(1)將二甲基氯硅烷與有機溶劑混合均勻，得混合溶液，在冷水浴下，將含雙鍵的醇緩慢滴加到混合溶液中，滴加完畢后在常溫下攪拌反應1～5h，得到醇解產物的有機溶液；

(2)將硅氫加成催化劑加入到醇解產物的有機溶液中，加熱反應0.5～24h，得硅氫加成產物的有機溶液；

(3)將羥基封端聚硅氧烷加入到硅氫加成產物的有機溶液中，加入催化劑，加熱攪拌反應20min～24h，反應結束后恢復至常溫，減壓蒸餾脫除低沸物，制得羥烴基封端聚硅氧烷。

根據本發明優選的，步驟(1)中，所述的有機溶劑選自正己烷、石油醚、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、乙醚、二氧六環、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲亞砜或溶劑油。

根據本發明優選的，步驟(1)中，所述的含雙鍵的醇的結構式如下式Ⅰ所示：

根據本發明優選的，步驟(1)中，有機溶劑與二氯氫硅烷的體積比為0～1000:1。

進一步優選的，步驟(1)中，有機溶劑與二氯氫硅烷的體積比為50～800:1。