專利名稱：一種官能化端基聚硅氧烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚硅氧烷的合成，尤其涉及一種官能化端基聚硅氧烷的制備方法。
背景技術(shù)：
聚有機(jī)硅氧烷分子具有下列特性(I)良好的電絕緣性、阻燃性、耐候性；(2)理想的生理與化學(xué)惰性、無毒害、不污染生態(tài)環(huán)境；(3)玻璃化溫度低、耐高、低溫性能好、高溫流變性??；(4)低表面張力引起的易鋪展成膜性、消泡性、疏水性與潤(rùn)滑性。其可以與其它高分子材料形成嵌段共聚物，如將聚有機(jī)硅氧烷乳液用于織物的浸軋整理，不僅能有效隔離纖維，避免纖維與纖維直接接觸，而且能使纖維表面的摩擦系數(shù)降低，使纖維易于相對(duì)滑動(dòng)表現(xiàn)出柔軟性，因此，聚有機(jī)硅氧烷的合成在工業(yè)應(yīng)用上具有重要意義。將聚硅氧烷的端基官能化，根據(jù)端基不同的官能團(tuán)，能得不同用途和性質(zhì)的官能化端基聚硅氧烷。例如端基為乙烯基的聚硅氧烷可以與烯類單體合成聚硅氧烷接枝的樹脂或塑料；氨基聚硅氧烷可以合成聚氨酯；環(huán)氧基聚硅氧烷可以參與環(huán)氧樹脂的合成；羥基聚硅氧烷可用于棉纖維的柔軟和拒水整理以及作為硅橡膠的結(jié)構(gòu)控制劑等。目前羥基聚硅氧烷的報(bào)道較多，如乳液聚合法制羥基硅乳，所用的原料為D4(八甲基環(huán)四硅氧烷)、乳化劑和催化劑，制備時(shí)先將乳化劑溶于水中，再滴加入D4分散，然后用酸或堿引發(fā)聚合。反應(yīng)溫度70 90 °C，反應(yīng)時(shí)間8 10h，反應(yīng)完成后中和以使酸、堿催化劑失去作用。其中，以D4作原料、十二烷基苯磺酸作催化劑、陰離子表面活性劑如十二烷基苯磺酸鈉作乳化劑、水為分散介質(zhì)，80 90 °C反應(yīng)8 h制得的硅乳，即陰離子羥基硅乳；以D4作原料，陽(yáng)離子表面活性劑如十二烷基二甲基芐基氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨作乳化劑，堿金屬氫氧化物如KOH、NaOH作催化劑，經(jīng)乳液聚合制得的羥基硅乳，即陽(yáng)離子羥基硅乳。陽(yáng)離子羥基硅乳相對(duì)分子質(zhì)量較小，穩(wěn)定性較差，與陰離子樹脂或助劑不能配伍使用，甚至工作浴液中少量的陰離子樹脂也會(huì)導(dǎo)致它發(fā)生破乳漂油，所以應(yīng)用上受到限制。目前工業(yè)上常用間歇二步法合成羥基聚硅氧烷，即以環(huán)硅氧烷為單體，強(qiáng)堿為催化劑，先聚合成高分子量的聚硅氧烷，再進(jìn)一步水解得到羥基聚硅氧烷?；蛘咭砸宜狒c環(huán)硅氧烷單體反應(yīng)，將其乙?；缓笠运崴獾玫搅u基聚硅氧烷。這些方法反應(yīng)過程不易控制，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，同時(shí)能耗大。另外，目前大規(guī)模合成多種類的官能化端基聚硅氧烷還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種官能化端基聚硅氧烷的其制備方法。本發(fā)明提供了一種端羥基聚硅氧烷的制備方法，還提供了一種非端羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為 一種官能化端基聚硅氧烷的制備方法，包括端羥基聚硅氧烷的制備方法，步驟如下
I) 向反應(yīng)器中加入甲基環(huán)硅氧烷、堿，混合均勻；2)再向反應(yīng)器中加入水和胺，40 80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)；
3)步驟2)得到的產(chǎn)物經(jīng)酸中和、過濾或經(jīng)水洗至中性，抽真空，得端羥基聚硅氧烷。ー種官能化端基聚硅氧烷的制備方法，包括官能化端基非羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，步驟如下
1)向反應(yīng)器中加入甲基環(huán)硅氧烷、堿，混合均勻；
2)再向反應(yīng)器中加入水和胺，40 80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)；
3)再向反應(yīng)器中加入硅烷偶聯(lián)劑，40 80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)；
4)步驟3)得到的產(chǎn)物經(jīng)酸中和、過濾、抽真空，得官能化端基聚硅氧烷。 優(yōu)選的，端羥基聚硅氧烷的反應(yīng)體系中，原料甲基環(huán)硅氧烷、堿、水、胺的摩爾比為3 :0. 003 O. 3 :0. 006 I :0. 006 O. 6。優(yōu)選的，端羥基聚硅氧烷的反應(yīng)體系中，原料甲基環(huán)硅氧烷、堿、水、胺的摩爾比為3 :0· I O. 3 0. 012 O. 3 0. 12 O. 6。優(yōu)選的，官能化端基非羥基的官能化端基聚硅氧烷的反應(yīng)體系中，原料甲基環(huán)硅氧烷、堿、水、胺、硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為3 :0. 003 O. 3 :0. 006 I :0. 006 O. 6 :0. 012 3。優(yōu)選的，官能化端基非羥基的官能化端基聚硅氧烷的反應(yīng)體系中，原料甲基環(huán)硅氧烷、堿、水、胺、硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為3 :0. I O. 3 :0. 012 O. 3 :0. 12 O. 6 :0.2 2。優(yōu)選的，上述兩種制備方法中，甲基環(huán)硅氧烷為六甲基環(huán)三硅氧烷(D3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)或ニ甲基硅氧烷混合環(huán)體(DMC)。優(yōu)選的，上述兩種制備方法中，堿為無機(jī)強(qiáng)堿鹽。優(yōu)選的，上述兩種制備方法中，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。優(yōu)選的，上述兩種制備方法中，胺為強(qiáng)堿性胺。優(yōu)選的，上述兩種制備方法中，胺為こニ胺或3，3’ - ニ氨基ニ丙基胺。優(yōu)選的，端羥基聚硅氧烷的制備方法中，步驟2)攪拌反應(yīng)時(shí)間為4 9 h。優(yōu)選的，官能化端基非羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法中，步驟2)攪拌反應(yīng)時(shí)間為3 min 2 h ;步驟3)攪拌反應(yīng)時(shí)間為I 6 h。優(yōu)選的，官能化端基非羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法中，硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)式為=Y(CH2)nSiX3，式中，n=0 3，X為氯基、甲氧基、こ氧基、甲氧基こ氧基、こ酰氧基中的任ー種，Y為こ烯基、氨基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰氧基、巰基、脲基中的任ー種。本發(fā)明的兩種制備方法，經(jīng)過上述的步驟I)和步驟2)，均能得到端羥基聚硅氧烷(也稱羥基聚硅氧烷)，即以水、堿和胺為反應(yīng)催化劑，在三者的共同催化作用下，甲基環(huán)硅氧烷(反應(yīng)單體)發(fā)生開環(huán)聚合反應(yīng)，生成羥基聚硅氧烷，非端羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，在此基礎(chǔ)上加入硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，使羥基聚硅氧烷的端羥基與硅烷偶聯(lián)劑的烷氧基進(jìn)行脫醇反應(yīng)，形成新的醚鍵，得到最終產(chǎn)物，其可以根據(jù)想到的某一官端基能化的聚硅氧烷，而選擇不同的硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明端羥基聚硅氧烷的制備方法中，步驟2)的攪拌時(shí)間優(yōu)選為4 9 h，攪拌時(shí)間長(zhǎng)，故反應(yīng)單體的開環(huán)聚合反應(yīng)完全，能得到全部的羥基聚硅氧烷。本發(fā)明非端羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，上述步驟2)的攪拌時(shí)間為3min 2 h，攪拌時(shí)間短，故反應(yīng)單體的開環(huán)聚合末完全反應(yīng)，得到初歩的羥基聚硅氧烷，再與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。其目的是，通過短時(shí)間的預(yù)反應(yīng)，生成羥基聚硅氧烷，消耗大部分水，以防止硅烷偶聯(lián)劑遇水分解，影響后續(xù)反應(yīng)。若待反應(yīng)單體的開環(huán)聚合反應(yīng)完全，得到全部的羥基聚硅氧烷，再與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，所得產(chǎn)物的分子量不能隨意控制，消耗的時(shí)間長(zhǎng)，成本高，規(guī)模小，故本發(fā)明采用較短的攪拌反應(yīng)時(shí)間，使產(chǎn)物的分子量可控，且整個(gè)反應(yīng)時(shí)間短、能耗低、成本低。本發(fā)明的水、堿、胺三者缺ー不可，只有三者并用，才能達(dá)到很好的催化效果，反應(yīng)才能順利進(jìn)行，得到羥基聚硅氧烷，缺少其中的任ー個(gè)，都會(huì)阻礙反應(yīng)単體的聚合，使反應(yīng)不能進(jìn)行，沒有羥基聚硅氧烷生成，或僅極少量的羥基聚硅氧烷生成。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明使用的原材料均為常規(guī)物質(zhì)，反應(yīng)條件溫和，既不需要高溫也不需要惰性氣體保護(hù)，不僅反應(yīng)安全性好，同時(shí)大大節(jié)約了成本。本發(fā)明的制備方法，反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)效率高，制備時(shí)間短，能耗低，成本低。本發(fā)明方法合成的產(chǎn)品性能更穩(wěn)定，生產(chǎn)更易可控制，更容易エ業(yè)化，有良好的エ業(yè)應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說明，但并不局限如此。實(shí)施例I
ー種氨基聚硅氧烷，其原料及用量為D4 3 mol，氫氧化鈉0.1 mol，去離子水0.3mol,こニ胺0.3 mol, Y-氨丙基三こ氧基娃燒I mol。其制備方法，包括如下步驟向反應(yīng)器中加入D4、氫氧化鈉，在60°C下攪拌I h，然后加入去離子水、こニ胺，60°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)I h，得羥基聚硅氧烷，再加入Y-氨丙基三こ氧基硅烷，60°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)4 h，得粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到氨基聚硅氧烷。實(shí)施例2
ー種氨基聚硅氧烷，其原料及用量為D4 3 mol，氫氧化鈉0.25 mol，去離子水0.05mol, 3，3’- ニ氨基ニ丙基胺0. 4 mol, Y -氨丙基三甲氧基娃燒0. I mol。其制備方法，包括如下步驟向反應(yīng)器中加入D4、氫氧化鈉，在80°C下攪拌0.5 h，然后加入去離子水、3，3’-ニ氨基ニ丙基胺，80°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)I h，得羥基聚硅氧烷，再加入Y-氨丙基三甲氧基硅烷，80°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)5 h，得粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到氨基聚硅氧烷。實(shí)施例3
ー種氨基聚硅氧烷，其原料及用量為D3 3 mol，氫氧化鈉0.1 mol，去離子水0. 006mol,こニ胺0.2 mol, Y -氨丙基三こ氧基娃燒0. 012 mol。
其制備方法，包括如下步驟向反應(yīng)器中加入D3、氫氧化鈉，在40°C下攪拌2 h，然后加入去離子水、こニ胺，40°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)5 min，得羥基聚硅氧烷，再加入Y-氨丙基三こ氧基硅烷，40°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 h，得粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到氨基聚硅氧烷。
實(shí) 施例4
ー種烯丙基聚硅氧烷，其原料及用量為DMC 3 mol，氫氧化鈉0.3 mol，去離子水O. Imol,こニ胺O. 6 mol,烯丙基三こ氧基娃燒O. 2 mol。其制備方法，包括如下步驟向反應(yīng)器中加入DMC、氫氧化鈉，在50°C下攪拌1.5h，然后加入去離子水、こニ胺，50°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5 h，得羥基聚硅氧烷，再加入烯丙基三こ氧基硅烷，50°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)6 h，得粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到烯丙基聚硅氧烷。實(shí)施例5
ー種巰基聚硅氧烷，其原料及用量為DMC 3 mol，氫氧化鈉0.012 mol，去離子水0. 12mol,こニ胺0.3 mol, Y -巰丙基三こ氧基娃燒0. 5 mol。其制備方法，包括如下步驟向反應(yīng)器中加入DMC、氫氧化鈉，在70°C下攪拌2 h，然后加入去離子水、こニ胺，70°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)I h，得羥基聚硅氧烷，再加入Y-巰丙基三こ氧基硅烷，70°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 h，得粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空以脫除単體，得到巰基聚硅氧烷。實(shí)施例6
ー種烯丙基聚硅氧烷，其原料及用量為D3 3 mol，氫氧化鉀0.003 mol，去離子水
0.02 mol,こニ胺0.006 mol,烯丙基三こ氧基娃燒I. 3 mol。其制備方法，包括如下步驟向反應(yīng)器中加入D3、氫氧化鈉，在70°C下攪拌2 h，然后加入去離子水、こニ胺，70°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)2 h，得羥基聚硅氧烷，再加入烯丙基三こ氧基硅烷，70°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 h，得粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到烯丙基聚硅氧烷。實(shí)施例7
ー種巰基聚硅氧烷，其原料及用量為DMC 3 mol，氫氧化鉀0.2 mol，去離子水I mol，3，3’-ニ氨基ニ丙基胺I mol，Y-巰丙基三こ氧基硅烷3. O mol。其制備方法，步驟如下向反應(yīng)器中加入DMC、氫氧化鈉，在70°C下攪拌2 h，然后加入去離子水、3，3’ - ニ氨基ニ丙基胺，70°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 min，得羥基聚硅氧烷，再加入Y-巰丙基三こ氧基硅烷，70°C保溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 h，得粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到巰基聚硅氧烷。實(shí)施例8
ー種端羥基聚硅氧烷，其原料及用量為D3 3 mol，氫氧化鈉0.5 mol，去離子水0.05mol,こニ胺 I mol。制備方法，步驟如下向反應(yīng)器中加入D4、氫氧化鈉，在80°C下攪拌0. 5 h，然后加入去離子水、こニ胺，80°C保溫繼續(xù)攪拌4 h，得到粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)離子水洗滌至中性，抽真空，得到端羥基聚硅氧烷。實(shí)施例9
ー種端羥基聚硅氧烷，其原料及用量為D3 3 mol，氫氧化鈉0.1 mol，去離子水0.05mol,こニ胺 0. 12 mol。制備方法，步驟如下向反應(yīng)器中加入D4、氫氧化鈉，在80°C下攪拌0. 5 h，然后加入去離子水、こニ胺，80°C保溫繼續(xù)攪拌4 h，得到粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)離子水洗滌至中性，抽真空，得到端羥基聚硅氧烷。實(shí)施例10
ー種端羥基聚硅氧烷，其原料及用量為D4 3 mol，氫氧化鉀0.3 mol，去離子水Imol,こニ胺 O. 6 mol。制備方法，步驟如下向反應(yīng)器中加入D4、氫氧化鉀，在60°C下攪拌I h，然后加入去離子水、こニ胺，60°C保溫繼續(xù)攪拌6 h，得到粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)酸中和、過濾，抽真空，得到端羥基聚硅氧烷。實(shí)施例11
ー種端羥基聚硅氧烷，其原料及用量為DMC 3 mol，氫氧化鈉0.003 mol，去離子水
0.006 mol, 3，3’- ニ氛基ニ丙基胺 0. 006 mol。制備方法，步驟如下向反應(yīng)器中加入DMC、氫氧化鈉，在40°C下攪拌2 h，然后加入去離子水、3，3’ - ニ氨基ニ丙基胺，40°C保溫繼續(xù)攪拌9 h，得到粘稠的澄清透明液體，液體經(jīng)離子水洗滌至中性，抽真空以脫除単體，得到端羥基聚硅氧烷。實(shí)施例12
稱取3 mol D4置于反應(yīng)器中，加入0.3 mol氫氧化鈉，在60°C下攪拌I小時(shí)，然后加入0.3 mol去離子水，0.1 molこニ胺，保持溫度為60°C，繼續(xù)攪拌6小時(shí)，得到粘稠的透明液體，將得到的產(chǎn)物用去離子水水洗至中性，抽真空脫除単體，得到產(chǎn)品。實(shí)施例13
稱取3 mol D4置于反應(yīng)器中，加入0. 25 mol氫氧化鈉,在80°C下攪拌0. 5小時(shí),然后加入0.05 mol去離子水，0.8 mol 3，3’- ニ氨基ニ丙基胺，保持溫度為80°C，繼續(xù)攪拌5小時(shí)，得到粘稠的透明液體，將得到的產(chǎn)物用去離子水水洗至中性，抽真空脫除単體，得到產(chǎn)
品O實(shí)施例14
稱取3 mol D3置于反應(yīng)器中，加入0. I mol氫氧化鈉，在40°C下攪拌2小時(shí)，然后加Λ0.012 mol去離子水，0.2 molこニ胺，保持溫度為40°C，繼續(xù)攪拌4小時(shí)，得到粘稠的透明液體，將得到的產(chǎn)物用去離子水水洗至中性，抽真空脫除単體，得到產(chǎn)品。實(shí)施例15
稱取3 mol DMC置于反應(yīng)器中，加入0. 2 mol氫氧化鈉，在50°C下攪拌I. 5小時(shí)，然后加入0. I mol去離子水，0. 6 mol 3，3’ - ニ氨基ニ丙基胺，保持溫度為50°C，繼續(xù)攪拌8小時(shí)，得到粘稠的透明液體，將得到的產(chǎn)物用去離子水水洗至中性，抽真空脫除単體，得到產(chǎn)
品O實(shí)施例16
稱取3 mol DMC置于反應(yīng)器中，加入0. 15 mol氫氧化鈉，在70°C下攪拌2小時(shí)，然后加入0.2 mol去離子水，0.4 molこニ胺，保持溫度為70°C，繼續(xù)攪拌9小時(shí)，得到粘稠的透明液體，將得到的產(chǎn)物用去離子水水洗至中性，抽真空脫除単體，得到產(chǎn)品。對(duì)比例I
向反應(yīng)器中加入3 mol D4、0. I mol氫氧化鈉，在60°C下攪拌I h,然后加入0.3 mol去離子水，60°C保溫，繼續(xù)攪拌I h，再加入I mol Y-氨丙基三こ氧基硅烷，60°C保溫，繼續(xù)攪拌4 h,得渾濁液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空,得到最終溶液。
對(duì)比例2
向反應(yīng)器中加入3 mol D4,在60°C下攪拌I h,然后加入O. I mol氫氧化鈉、O. 3 molこニ胺，60°C保溫，繼續(xù)攪拌I h，再加入I mol Y-氨丙基三こ氧基硅烷，60°C保溫，繼續(xù)攪拌4 h，得透明液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到最終溶液。對(duì)比例3
向反應(yīng)器中加入3 mol D4,在60°C下攪拌I h,然后加入O. 3 mol去離子水、O. I molこニ胺，60°C保溫，繼續(xù)攪拌I h，再加入I mol Y-氨丙基三こ氧基硅烷，60°C保溫，繼續(xù)攪拌4 h，得低粘度的渾濁液體，液體經(jīng)酸溶液中和、過濾、抽真空，得到最終溶液。實(shí)施例I制備方法過程中，首先甲基環(huán)硅氧烷、堿、水和胺攪拌反應(yīng)過程中，液體的粘度緩慢升尚，待加入娃燒偶聯(lián)劑(Y _氣丙基ニこ氧基娃燒)后，液體的粘度急劇升尚，隨著反應(yīng)進(jìn)行再降低最后穩(wěn)定。由于Y-氨丙基三こ氧基硅烷具有強(qiáng)堿性，其加入后，導(dǎo)致羥基硅氧烷的分子量迅速上升，以至液體的粘度升高，隨著Y -氨丙基三こ氧基硅烷與羥基聚硅氧烷反應(yīng)，原料慢慢消耗，以至液體的粘度稍微降低，最終因?yàn)樵虾谋M，反應(yīng)停止，液體的粘度趨于穩(wěn)定，得到粘稠的澄清透明液體。對(duì)比例I與實(shí)施例I的區(qū)別在于沒有添加こニ胺，而對(duì)比例I在加入Y-氨丙基三こ氧基硅烷反應(yīng)過程，反應(yīng)器中液體的粘度沒有改變，攪拌反應(yīng)后得到渾濁的液體，可見對(duì)比例I在加入Y-氨丙基三こ氧基硅烷前沒有生成羥基聚硅氧烷，以至于Y-氨丙基三こ氧基硅烷遇水分解，形成渾濁，沒有發(fā)生反應(yīng)。對(duì)比例2與實(shí)施例I的區(qū)別在于沒有添加去離子7jC，而對(duì)比例2在加入Y-氨丙基三こ氧基硅烷反應(yīng)過程，反應(yīng)器中液體的粘度也沒有改變，攪拌反應(yīng)后得到透明的液體，可見對(duì)比例2在加入Y-氨丙基三こ氧基硅烷前沒有生成羥基聚硅氧烷，以至于Y-氨丙基三こ氧基硅烷沒有發(fā)生反應(yīng)。對(duì)比例3與實(shí)施例I的區(qū)別在于沒有添加氫氧化鈉，而對(duì)比例3在加入Y -氨丙基三こ氧基硅烷反應(yīng)過程，反應(yīng)器中液體的粘度基本上沒有改變，攪拌反應(yīng)后得到渾濁的液體，非澄清透明液體，可見對(duì)比例3在加入Y-氨丙基三こ氧基硅烷前沒有生成或僅生成極少量的羥基聚硅氧烷，以至于Y-氨丙基三こ氧基硅烷遇水分解，形成渾濁，沒有發(fā)生反應(yīng)。由對(duì)比例I 3可知，如果僅用水和堿與甲基環(huán)硅氧烷(反應(yīng)單體)反應(yīng)，，在本發(fā)明的反應(yīng)條件下，反應(yīng)不能進(jìn)行，沒有羥基聚硅氧烷生成，也沒有官能化端基聚硅氧烷生成；如果只用堿和胺與反應(yīng)單體反應(yīng)，再與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，反應(yīng)也不能進(jìn)行，既沒有羥基聚硅氧烷生成，也沒有官能化端基聚硅氧烷生成；如果只用水和胺，與反應(yīng)單體反應(yīng)，再與 硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，沒有或只有極少量反應(yīng)單體會(huì)發(fā)生聚合；只有水、堿、胺三者并用，才能達(dá)到很好的催化效果，反應(yīng)才能順利進(jìn)行，得到端羥基聚硅氧烷，并順利與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是甲基環(huán)硅氧烷與水反應(yīng)生成羥基聚硅氧烷，但是需要堿和胺共同作用催化，二者缺ー不可，加入硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)一步反應(yīng)，也是因?yàn)橛性摯呋瘎┑淖饔?，得以順利進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.ー種官能化端基聚硅氧烷的制備方法，包括端羥基聚硅氧烷的制備方法，步驟如下 1)向反應(yīng)器中加入甲基環(huán)硅氧烷、堿，混合均勻； 2)再向反應(yīng)器中加入水和胺，40 80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)； 3)步驟2)得到的產(chǎn)物經(jīng)酸中和、過濾或經(jīng)水洗至中性，抽真空，得端羥基聚硅氧烷。
2.ー種官能化端基聚硅氧烷的制備方法，包括官能化端基非羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，步驟如下 1)向反應(yīng)器中加入甲基環(huán)硅氧烷、堿，混合均勻； 2)再向反應(yīng)器中加入水和胺，40 80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)； 3)再向反應(yīng)器中加入硅烷偶聯(lián)劑，40 80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)； 4)步驟3)得到的產(chǎn)物經(jīng)酸中和、過濾、抽真空，得官能化端基聚硅氧烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，其特征在于反應(yīng)體系中，原料甲基環(huán)硅氧烷、堿、水、胺的摩爾比為3 :0. 003 O. 3 :0. 006 I :0. 006 O. 6。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，其特征在于反應(yīng)體系中，原料甲基環(huán)硅氧烷、堿、水、胺、硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為3 :0. 003 O. 3 :0. 006 I :0. 006 O.6 0. 012 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的合成官能化端基聚硅氧烷的方法，其特征在于甲基環(huán)硅氧烷為六甲基環(huán)三硅氧烷(D3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)或ニ甲基硅氧烷混合環(huán)體(DMC)0
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，其特征在于堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，其特征在于胺為こニ胺或3，3’ - ニ氨基ニ丙基胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，其特征在于步驟2)攪拌反應(yīng)時(shí)間為4 9 h。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，其特征在于步驟2)攪拌反應(yīng)時(shí)間為3 min 2 h ;步驟3)攪拌反應(yīng)時(shí)間為I 6 h。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，其特征在于硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)式為=Y(CH2)nSiX3，式中，n=0 3，X為氯基、甲氧基、こ氧基、甲氧基こ氧基、こ酰氧基中的任一種，Y為こ稀基、氣基、環(huán)氧基、甲基丙稀酸氧基、疏基、服基中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種官能化端基聚硅氧烷的制備方法，包括端羥基聚硅氧烷的制備方法，步驟如下甲基環(huán)硅氧烷、堿、水和胺攪拌反應(yīng)；所得產(chǎn)物經(jīng)酸中和、過濾或經(jīng)水洗至中性，抽真空。官能化端基非羥基的官能化端基聚硅氧烷的制備方法，步驟如下甲基環(huán)硅氧烷、堿、水和胺攪拌反應(yīng)；加入硅烷偶聯(lián)劑攪拌反應(yīng)；所得產(chǎn)物經(jīng)酸中和、過濾、抽真空。本發(fā)明使用的原材料均為常規(guī)物質(zhì)，反應(yīng)條件溫和，既不需要高溫也不需要惰性氣體保護(hù)，不僅反應(yīng)安全性好，同時(shí)大大節(jié)約了成本。本發(fā)明的制備方法，反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)效率高，制備時(shí)間短，能耗低，成本低。
文檔編號(hào)C08G77/28GK102649844SQ20121010838
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者石振東 申請(qǐng)人:石振東