一種硅基磷酸酯及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種硅基磷酸酯及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 二甲基硅油是硅油中廣量最大和應(yīng)用最廣的個(gè)品種，它具有典型的聚硅氧烷特 性，耐高溫、耐低溫，抗氧化、黏溫系數(shù)低、抗剪切、低蒸汽壓、低表面張力、憎水、消泡、脫模、 電絕緣及生理惰性等。其他硅油可看成是為提高或改善二甲基硅油的某些性能而開(kāi)發(fā)的品 種。
[0003] 近年來(lái)，整個(gè)有機(jī)硅市場(chǎng)發(fā)展良好，二甲基硅油作為有機(jī)硅家族的一份子，發(fā)展前 景被普遍看好。中國(guó)近5年二甲基硅油的表觀消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率在15%左右，成為全球增 長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。目前國(guó)產(chǎn)硅油在羥基含量、離子含量等方面控制不足，導(dǎo)致其含量過(guò)高，難 以進(jìn)入高端市場(chǎng)。而國(guó)外有機(jī)硅生產(chǎn)企業(yè)憑借技術(shù)壟斷占據(jù)了硅油市場(chǎng)的高端領(lǐng)域，如電 子級(jí)硅油等。
[0004] 超高粘度甲基硅油（25°C，粘度>100000cps)的生產(chǎn)常用的催化劑為堿性催化劑， 包括暫時(shí)性催化劑四甲基氫氧化銨、四正丁基氫氧化磷及其硅醇鹽等和堿金屬類(lèi)催化劑如 氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化鋰等。其中暫時(shí)性催化劑加熱分解即可失效，但是分 解物因無(wú)法完全去除而使產(chǎn)品帶有異味，進(jìn)而影響產(chǎn)品品質(zhì)，因而工業(yè)上常用的為堿金屬 類(lèi)催化劑。堿金屬類(lèi)催化劑用量通常為DMC質(zhì)量的0. 0005%~0. 01%，用量少，但反應(yīng)后需 用鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸、丙酸、二氧化碳等進(jìn)行中和，中和后的堿金屬離子及酸根離子不 易去除，以無(wú)機(jī)鹽的形式存在于硅油產(chǎn)品中，使得甲基硅油產(chǎn)品透明性變差，因而亟需開(kāi)發(fā) 一種超高粘度甲基硅油的生產(chǎn)方法，使得生產(chǎn)的超高粘度甲基硅油透明性好，而且還沒(méi)有 異味。
[0005] 此外，在使用堿催化劑制備甲基硅油時(shí)，對(duì)原料脫水干燥要求特別高，否則將生成 含羥基的甲基硅油，影響其品質(zhì)，使其無(wú)法應(yīng)用于高端領(lǐng)域，如電子級(jí)硅油等?，F(xiàn)在工業(yè)上 使用堿金屬類(lèi)催化劑制備甲基硅油，最常使用的中和劑是磷酸，但磷酸與硅氧烷相容性差， 這就導(dǎo)致中和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且生成的無(wú)機(jī)磷酸鹽與甲基硅油的相容性差，進(jìn)而影響產(chǎn)品的透 明性，另一方面磷酸所含的水分也會(huì)參與聚硅氧烷的封端反應(yīng)，從而生成端羥基封端的聚 二甲基硅氧烷。
[0006] 本發(fā)明的硅基磷酸酯殘余水分少，羥基封端比例小，利用本發(fā)明的硅基磷酸酯作 為中和劑，制備的超高粘度甲基硅油羥基含量低，此外還可極大的減少硅油中的鹽分含量， 顯著提升超高粘度甲基硅油的透明性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種硅基磷酸酯。
[0008] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述硅基磷酸酯的制備方法。
[0009] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述硅基磷酸酯在制備甲基硅油中的應(yīng)用。
[0010] -種硅基磷酸酯的制備方法，包括以下步驟：將磷酸、線性體、甲基硅油混合均勻 后充分反應(yīng)，真空條件下脫除體系中的低分子和水，得到無(wú)色透明粘稠狀的硅基磷酸酯。
[0011] 所述磷酸、線性體、硅油的質(zhì)量比為1 :(0.8~3) : (3~15)。
[0012] 所述線性體為具備活性反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)硅線性體。
[0013] 所述具備活性反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)硅線性體為羥基硅油、含氫硅油中的一種。
[0014] 所述甲基硅油的粘度為1~500cps。
[0015] 反應(yīng)的溫度為80~150 °C。
[0016] 反應(yīng)的時(shí)間為1~4小時(shí)。
[0017] 脫除體系中的低分子和水時(shí)的真空度為-0. 085MPa~-0. 095MPa。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的硅基磷酸酯羥基封端比例小、殘余水分少、純度 高、易于溶解、中和速度快、中和后產(chǎn)物穩(wěn)定性高，制備方法簡(jiǎn)單、反應(yīng)過(guò)程可控、反應(yīng)收率 高。以本發(fā)明的硅基磷酸酯為中和劑，制備的超高粘度甲基硅油，不僅透明性高，而且羥基 含量低，產(chǎn)品質(zhì)量高，適用于高端應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0019] -種硅基磷酸酯的制備方法，包括以下步驟：將磷酸、線性體、甲基硅油混合均勻 后充分反應(yīng)，真空條件下脫除體系中的低分子和水，得到無(wú)色透明粘稠狀的硅基磷酸酯。
[0020] 優(yōu)選的，所述磷酸、線性體、硅油的質(zhì)量比為1 :(0. 8~3) : (3~15)。
[0021] 優(yōu)選的，所述線性體為具備活性反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)硅線性體。
[0022] 優(yōu)選的，所述具備活性反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)硅線性體為羥基硅油、含氫硅油中的一種。
[0023] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述具備活性反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)硅線性體為日本信越公司的 KF-9701、道康寧公司的PMX-0156、瓦克公司的WS-62M中的一種。
[0024] 優(yōu)選的，所述甲基硅油的粘度為1~500cps。
[0025] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述甲基硅油的粘度為50~500cps。
[0026] 優(yōu)選的，反應(yīng)的溫度為80~150 °C。
[0027] 優(yōu)選的，反應(yīng)的時(shí)間為1~4小時(shí)。
[0028] 優(yōu)選的，脫除體系中的低分子和水時(shí)的真空度為-0. 085MPa~-0. 095MPa。
[0029] 優(yōu)選的，所述磷酸的質(zhì)量濃度為85%~99%。
[0030] 本發(fā)明中所述的粘度均指在25°C，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下測(cè)得的粘度。
[0031] 本發(fā)明中所述的超高粘度甲基硅油是指在25 °C，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，粘度 >100000cps的甲基硅油。
[0032] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0033] 以下為硅基磷酸酯的制備例： 制備例1: 在反應(yīng)容器中添加l〇g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的磷酸、15g型號(hào)為KF-9701的線性 體、90g粘度為lOOcps的甲基硅油，攪拌升溫至130°C，反應(yīng)4h，抽真空至真空度 為-0. 085MPa~-0. 095MPa，除去未反應(yīng)的低分子和反應(yīng)生成的水分，得到無(wú)色粘稠狀的硅 基磷酸酯。
[0034] 制備例2: 在反應(yīng)容器中添加lOg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的磷酸、8g型號(hào)為PMX-0156的線性 體、130g粘度為50cps的甲基硅油，攪拌