CN105601934A - 氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,由甲基环硅氧烷、氨烃基硅烷、氨基封头剂为主要原料,在碱性硅醇盐催化剂的作用下催化聚合而成,其分子量及氮含量可按需要进行调整,灵活性强,实用性大。本发明还提供了氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,简单易行,易于工业化生产;且使用碱性硅醇盐作为催化剂,该催化剂便宜易得,后处理工艺简单,可操作性强。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅合成领域,具体涉及氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷及其制备方法。
背景技术
聚硅氧烷具有热稳定性好、玻璃化温度低、透气性高、介电性优良、与生物相容性好等优点,将聚硅氧烷与具有特殊功能的有机基团通过化学键连接起来,实现对其化学改性,则可赋予以聚硅氧烷高分子材料新的性能。改性后的聚硅氧烷被广泛应用于纺织业、建筑业、机械制造、日化等领域,可以说聚硅氧烷改性产品在人们生活工作当中无处不在,对工业发展及生产力的再发展起到举足轻重的作用。
改性聚二甲基硅氧烷分子中的部分甲基被其它有机基团取代,可赋予聚二甲基硅氧烷分子新的性能,从而使其满足于不同行业的各种需求。目前改性聚硅氧烷产品有氨基改性聚硅氧烷、环氧改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、醇羟基改性聚硅氧烷、酚羟基改性聚硅氧烷、琉基改性聚硅氧烷、季胺盐改性聚硅氧烷等等。
氨烃基改性聚二甲基硅氧烷是二甲基聚硅氧烷分子中的部分甲基(包括侧位和端位的)被氨烃基取代后的产物。由于氨烃基的引入,可赋予聚硅氧烷分子特殊的柔顺性、吸附性及反应性,这些卓越的性能使氨烃基聚硅氧烷成为纺织品后整理、日用化妆品、皮革、造纸、涂料等行业不可缺少的调理剂。
目前国内外市场上有较多品种的氨烃基改性聚硅氧烷,其中以氨烃基侧链改性聚硅氧烷为主,端位氨烃基改性聚硅氧烷产品较少,侧链与端位上同时带有氨烃基的聚硅氧烷产品很少见。氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的结构独特,其在聚氨酯、聚脲、新型弹性体、日化产品、纺织助剂的开发中展现了一些特殊的性能,因而成为了氨烃基改性聚硅氧烷的新型产品,其应用日益吸引研究人员的眼球。
氨烃基改性聚硅氧烷运用到护发素中,可以使头发润滑、柔软,起到保护发质、增强梳理效果等作用。但是现有的氨烃基改性聚硅氧烷的合成方法一般较复杂,成本较高,不利于工业化生产;且其添加到护发素中时,对头发的护理效果不理想,头发的手感和梳理性都较差。
发明内容
本发明为了避免现有技术的不足之处而提供了一种氨值高、分子量分布指数高的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,该氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷运用到护发素中,对头发的护理效果好。
本发明的另一个目的在于提供一种氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,该制备方法简单,适合工业化生产。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到:
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,由甲基环硅氧烷、氨烃基硅烷、氨基封头剂为主要原料,在碱性硅醇盐催化剂的作用下催化聚合而成。
优选地,所述甲基环硅氧烷是六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷和二甲基硅氧烷混合环体中的一种或两种以上组合。
优选地,所述氨烃基硅烷是γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二乙氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-哌嗪基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种以上组合。
优选地,所述氨基封头剂是1,3-双(γ-氨基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷、1,3-双(γ-氨基异丁基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷、1,3-双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷、1,3-双(γ-哌嗪基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷和1,3-双(氮苯基-γ-氨基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷中的一种或两种以上组合。
优选地,所述碱性硅醇盐催化剂由甲基环硅氧烷和碱性化合物制备而成。
优选地,所述碱性化合物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾或者四甲基氢氧化铵中的其中一种或两种以上组合。
本发明的另一个目的可以通过采取如下技术方案达到:
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,包括以下步骤:
1)制备碱性硅醇盐催化剂:取干燥的甲基环硅氧烷与碱性化合物投入反应器,升温至70-130℃,在压力为2-15KPa的条件下脱水反应2-10h,得到碱性硅醇盐催化剂;其中,所述甲基环硅氧烷和所述碱性化合物的质量份比为100:(0.5-10);
2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:按质量份比100:(20-100)取氨烃基硅烷与去离子水,并投入反应器,升温至60-80℃,搅拌反应1-3h;再向反应器投入甲基环硅氧烷,其中甲基环硅氧烷的质量是氨烃基硅烷质量的2-100倍,升温至60~80℃,在2-10KPa下脱水0.5-3h;然后加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂,碱性硅醇盐催化剂的加入量为此步骤中氨烃基硅烷、去离子水和甲基环硅氧烷总质量的0.2-5%,在2-15KPa的条件下升温至85-155℃,脱水反应2-6h,得到高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷;
3)合成氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷:按质量份比100:(0.01-2):(5-100)取甲基环硅氧烷、氨基封头剂和步骤2)得到的高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷,并投入反应器,在氮气保护下,在压力为2-15KPa的条件下升温至60-80℃,并保持1-2h,以脱除水分;然后加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂,进行催化反应,其中碱性硅醇盐催化剂的加入量为此步骤中甲基环硅氧烷、氨基双封头、高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷总质量的0.2-5%,催化反应的温度为85-155℃,时间为3-10h;得到氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷。
优选地,步骤2)中,所述高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷其氨值范围为0.1-4。
优选地,步骤3)中,所述高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷与和所述氨基封头剂是分步调节聚二甲基硅氧烷的聚合度的。
优选地,还包括步骤4)去除催化剂及低沸物:采用加热分解或加酸中和的方法去除碱性硅醇盐催化剂,再去除低沸物后,冷却至60℃以下,即可获取除杂后的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,即可获取最终的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其粘度范围为10mPa.S-580000mPa.S。
优选地,步骤4)中,加磷酸中和去除碱性硅醇盐催化剂;去除低沸物的方法如下:通过氮气保护,在温度为150-185℃,压力为0.1-4kPa的条件下去除低沸物。
本发明所提供的技术方案可以包括以下有益效果:
(1)本发明所提供的烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其分子量及氮含量可按需要进行调整,灵活性强,实用性大;且其分子架构中可引入哌嗪基、乙烯基、环氧基等官能团,以进一步改进氨烃基聚二甲基硅氧烷的产品性能。
(2)本发明所提供的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,简单易行,易于工业化生产;且使用碱性硅醇盐作为催化剂,该催化剂便宜易得,后处理工艺简单,可操作性强。
附图说明
图1为本发明所提供的烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷和现有技术中的聚二甲基硅氧烷分别运用到护法素中后使用效果的对比图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述:
本发明实施例1-6所获得的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷从以下三个方面进行表征:
(1)分子量和分子量分布指数:通过凝胶色谱法进行测定;
(2)粘度:参照HG/T2366-1992进行测定;
(3)氨值:用高氯酸-冰醋酸溶液通过化学滴定的方法进行测定。
实施例1
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,包括以下步骤:
(1)碱性硅醇盐催化剂制备:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入60gKOH与900g二甲基硅氧烷混合环体,在10KPa下升温度至95℃,脱水反应6小时,得到均匀透明粘稠状的KOH硅醇盐催化剂;
(2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入18gγ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、5g去离子水,搅拌混合均匀,升温至80℃,保温1h后,投入150g八甲基环四硅氧烷,在压力为5KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.5g,在10KPa下升温至95℃,催化反应3h,得到均匀透明粘稠状高氨值的γ-氨丙基侧链改性聚二甲基硅氧烷,测得其氨值为0.71;
(3)将步骤2)反应后得到的混合物,加入400g八甲基环四硅氧烷,4.2g1,3-双(γ-氨基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷,搅拌混合均匀,升温至80℃,在压力为3KPa的条件下脱水反应2小时;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.5g,升温至130℃进行反应6小时;
(4)将步骤3)反应后得到的混合物,加入磷酸中和催化剂,然后在160℃及0.3kPa下蒸馏出低沸物,冷却至室温,得到γ-氨丙基侧链改性α,ω双(γ-氨丙基)聚二甲基硅氧烷。
测得该γ-氨丙基侧链改性α,ω双(γ-氨丙基)聚二甲基硅氧烷的氨值为0.24,分子量为43000,分子量分布指数为2.45,粘度为4500mPa.s,产率为84.56%。
实施例2
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,包括以下步骤:
(1)碱性硅醇盐催化剂制备:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入60gKOH与900g二甲基硅氧烷混合环体,在10KPa下升温度至95℃,脱水反应6小时,得到均匀透明粘稠状KOH硅醇盐催化剂;
(2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入20gN-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、5g去离子水,搅拌混合均匀,升温至80℃,保温1小时后,投入150g八甲基环四硅氧烷,在压力为5KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.5g,在10KPa下升温至95℃,催化反应3h,得到均匀透明粘稠状高氨值的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性聚二甲基硅氧烷,测得其氨值为1.23;
(3)将步骤2)反应后得到的混合物,加入400g八甲基环四硅氧烷,3.0g1,3-双(γ-氨基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷,搅拌混合均匀,升温至80℃,在压力为3KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.5g,升温至130℃进行反应5小时;
(4)将步骤3)反应后得到的混合物,加入磷酸中和催化剂,然后在160℃及0.3kPa下蒸馏出低沸物,冷却至室温,得到N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性α,ω双(γ-氨丙基)聚二甲基硅氧烷。
测得该N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性α,ω双(γ-氨丙基)聚二甲基硅氧烷的氨值为0.38,分子量为64000,分子量分布指数为2.57,粘度为12400mPa.s,产率为85.14%。
实施例3
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,包括以下步骤:
(1)碱性硅醇盐催化剂制备:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入30g四甲基氢氧化铵与900g二甲基硅氧烷混合环体,在8KPa下升温度至85℃,脱水反应6小时,得到均匀半透明粘稠状四甲基氢氧化铵硅醇盐催化剂;
(2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入20gγ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、5g去离子水;搅拌混合均匀,升温至80℃,保温1h后,投入150g八甲基环四硅氧烷,在压力为5KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.6g,在10KPa下升温至95℃,催化反应3h,得到均匀透明粘稠状高氨值的γ-哌嗪基丙基侧链改性聚二甲基硅氧烷,测得其氨值为1.08;
(3)将步骤2)反应后得到的混合物,加入400g八甲基环四硅氧烷,4.0g1,3-双(γ-氨基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷,搅拌混合均匀,升温至80℃,在压力为3KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.8g,升温至105℃进行反应5小时;
(4)将步骤3)反应后得到的混合物,升温至140℃,分解催化剂30min,然后在升温至160℃及0.3kPa下蒸馏出低沸物,冷却至室温,得到γ-哌嗪基丙基侧链改性α,ω双(γ-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷。
测得该γ-哌嗪基丙基侧链改性α,ω双(γ-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷的氨值为0.38,分子量为51300,分子量分布指数为2.64,粘度为5400mPa.s,产率为86.72%。
实施例4
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,包括以下步骤:
(1)碱性硅醇盐催化剂制备:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入30g四甲基氢氧化铵与900g二甲基硅氧烷混合环体,在8KPa下升温度至85℃,脱水反应6小时,得到均匀半透明粘稠状四甲基氢氧化铵硅醇盐催化剂;
(2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入20gN-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、5g去离子水,搅拌混合均匀,升温至80℃,保温1h后,投入150g二甲基硅氧烷混合环体,在压力为5KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.6g,在10KPa下升温至95℃,催化反应3h,得到均匀透明粘稠状高氨值的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性聚二甲基硅氧烷,测得其氨值为1.17;
(3)将步骤2)反应后得到的混合物,加入400g八甲基环四硅氧烷,5.0g1,3-双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷,搅拌混合均匀,升温至80℃,在压力为3KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.6g,升温至105℃进行反应6h;
(4)将步骤3)反应后得到的混合物,升温至140℃,分解催化剂30min,然后在升温至160℃及0.3kPa下蒸馏出低沸物,冷却至室温,得到N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性α,ω双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)基聚二甲基硅氧烷。
测得该N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性α,ω双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)基聚二甲基硅氧烷的氨值为0.43,分子量为46300,分子量分布指数为2.34,粘度为4600mPa.s,产率为84.35%。
实施例5
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,包括以下步骤:
(1)碱性硅醇盐催化剂制备:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入30g四甲基氢氧化铵与900g二甲基硅氧烷混合环体,在8KPa下升温度至85℃,脱水反应6h,得到均匀半透明粘稠状四甲基氢氧化铵硅醇盐催化剂;
(2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入20gγ-哌嗪基丙基甲基二乙氧基硅烷、5g去离子水,搅拌混合均匀,升温至80℃,保温1h后,投入200g八甲基环四硅氧烷,在压力为5KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.6g,在10KPa下升温至95℃,催化反应3h,得到均匀透明粘稠状高氨值的γ-哌嗪基丙基侧链改性聚二甲基硅氧烷,测得其氨值为1.03;
(3)将步骤(2)反应后得到的混合物,加入400g二甲基硅氧烷混合环体,2.5g1,3-双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷,搅拌混合均匀,升温至80℃,在压力为5KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.8g升温至105℃进行反应5h;
(4)将步骤3)反应后得到的混合物,升温至140℃,分解催化剂30min,然后在升温至160℃及0.3kPa下蒸馏出低沸物,冷却至室温,得到γ-哌嗪基丙基侧链改性α,ω双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)聚二甲基硅氧烷。
测得该γ-哌嗪基丙基侧链改性α,ω双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)聚二甲基硅氧烷的氨值为0.39,分子量为93100,分子量分布指数为2.94,粘度为39000mPa.s,产率为85.12%。
实施例6
氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,包括以下步骤:
(1)碱性硅醇盐催化剂制备:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入30g四甲基氢氧化铵与900g二甲基硅氧烷混合环体,在8KPa下升温度至85℃,脱水反应6h,得到均匀透明粘稠状四甲基氢氧化铵硅醇盐催化剂;
(2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:在装有强力机械搅拌、冷凝管、温度计、鼓氮气管的反应器中,加入10gN-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、5g去离子水,搅拌混合均匀,升温至80℃,保温1h后,投入150g二甲基硅氧烷混合环体,在压力为5KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.6g,在10KPa下升温至95℃,催化反应3h,得到均匀透明粘稠状高氨值的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性聚二甲基硅氧烷,测得其氨值为0.65;
(3)将步骤2)反应后得到的混合物,加入400g八甲基环四硅氧烷,4.0g1,3-双(γ-哌嗪基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷,搅拌混合均匀,升温至80℃,在压力为3KPa的条件下脱水反应2h;加入步骤(1)得到的碱性硅醇盐催化剂0.8g,升温至105℃进行反应8h;
(4)将步骤3)反应后得到的混合物,升温至140℃,分解催化剂30min,然后在升温至160℃及0.3kPa下蒸馏出低沸物,冷却至室温,得到N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性α,ω双(γ-哌嗪基丙基)聚二甲基硅氧烷。
测得该N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基侧链改性α,ω双(γ-哌嗪基丙基)聚二甲基硅氧烷的氨值为0.25,分子量为81400,分子量分布指数为2.84,粘度为29000mPa.s,产率为85.36%。
试验例
为了测试本发明所提供的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷在护发素中的护理性能测试,取实施例2、实施例3所获得的产品和普通的聚二甲基硅氧烷分别制作护发素,分别记为护发素A、护发素B和护发素C,并成立感官评价小组分别对所获得的三种护发素的护理性能进行评价。具体操作如下:
表1护发素A、护发素B和护发素C的配方表
护发素A制备方法:将十八烷基三甲基氯化胺、十六十八醇、聚二甲基硅氧烷(500mPa.s)、实施例2所获得的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷混合,加热至75℃,搅拌分散均匀,搅拌状态下加入60℃的去离子水;分散乳化均匀后冷却至室温,加入甘油、香精、EDTA-2Na、DMDMH搅拌分散均匀,即可获取均一稳定的护发素A实验样品。
护发素B制备方法:将十八烷基三甲基氯化胺、十六十八醇、聚二甲基硅氧烷(500mPa.s)、实施例3所获得的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷混合,加热至75℃,搅拌分散均匀,搅拌状态下加入60℃的去离子水;分散乳化均匀后冷却至室温,加入甘油、香精、EDTA-2Na、DMDMH搅拌分散均匀,即可获取均一稳定的护发素B实验样品。
护发素C制备方法:将十八烷基三甲基氯化胺、十六十八醇、聚二甲基硅氧烷(500mPa.s)、聚二甲基硅氧烷(10000mPa.s)混合,加热至75℃,搅拌分散均匀,搅拌状态下加入60℃的去离子水;分散乳化均匀后冷却至室温,加入甘油、香精、EDTA-2Na、DMDMH搅拌分散均匀,即可获取均一稳定的护发素C实验样品。
成立40人的感官评价小组,应用半头测试方法,分别将对护发素A-C的护理性能进行评价。评价指标包括以下四个:湿法梳理性、湿发手感、干发梳理性和干发手感,性能最优记为5,最差记为0。测试结果如图1(护发素A-C的性能评价对比图)所示。
从图1可见,加入了氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的护发素A和护发素B相对于护发素C的调理效果有明显的提高,头发的梳理性和手感都有较显著提高。特别是对于干发手感这一指标,使用了护发素A和护发素B,头发吹干后柔顺,不打结不干燥,手感好;尤其是护发素A,其护理效果更佳,为最优实施例。
对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其特征在于,由甲基环硅氧烷、氨烃基硅烷、氨基封头剂为主要原料,在碱性硅醇盐催化剂的作用下催化聚合而成。
2.根据权利要求1所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其特征在于,所述甲基环硅氧烷是六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷和二甲基硅氧烷混合环体中的一种或两种以上组合。
3.根据权利要求1所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其特征在于,所述氨烃基硅烷是γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二乙氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-哌嗪基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种以上组合。
4.根据权利要求1所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其特征在于,所述氨基封头剂是1,3-双(γ-氨基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷、1,3-双(γ-氨基异丁基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷、1,3-双(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷、1,3-双(γ-哌嗪基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷和1,3-双(氮苯基-γ-氨基丙基)-1,1,3,3四甲基二硅氧烷中的一种或两种以上组合。
5.根据权利要求1所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其特征在于,所述碱性硅醇盐催化剂由甲基环硅氧烷和碱性化合物制备而成。
6.根据权利要求5所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷,其特征在于,所述碱性化合物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾或者四甲基氢氧化铵中的其中一种或两种以上组合。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)制备碱性硅醇盐催化剂:取干燥的甲基环硅氧烷与碱性化合物投入反应器,升温至70-130℃,在压力为2-15KPa的条件下脱水反应2-10h,得到碱性硅醇盐催化剂;其中,所述甲基环硅氧烷和所述碱性化合物的质量份比为100:(0.5-10);
2)合成高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷:按质量份比100:(20-100)取氨烃基硅烷与去离子水,并投入反应器,升温至60-80℃,搅拌反应1-3h;再向反应器投入甲基环硅氧烷,其中甲基环硅氧烷的质量是氨烃基硅烷质量的2-100倍,升温至60~80℃,在2-10KPa下脱水0.5-3h;然后加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂,碱性硅醇盐催化剂的加入量为此步骤中氨烃基硅烷、去离子水和甲基环硅氧烷总质量的0.2-5%,在2-15KPa的条件下升温至85-155℃,脱水反应2-6h,得到高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷;
3)合成氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷:按质量份比100:(0.01-2):(5-100)取甲基环硅氧烷、氨基封头剂和步骤2)得到的高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷,并投入反应器,在氮气保护下,在压力为2-15KPa的条件下升温至60-80℃,并保持1-2h,以脱除水分;然后加入步骤1)得到的碱性硅醇盐催化剂,进行催化反应,其中碱性硅醇盐催化剂的加入量为此步骤中甲基环硅氧烷、氨基双封头、高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷总质量的0.2-5%,催化反应的温度为85-155℃,时间为3-10h;得到氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷。
8.根据权利要求7所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述高氨值的氨烃基侧链改性聚二甲基硅氧烷其氨值范围为0.1-4。
9.根据权利要求7所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,其特征在于,还包括步骤4)去除催化剂及低沸物:采用加热分解或加酸中和的方法去除碱性硅醇盐催化剂,再去除低沸物后,冷却至60℃以下,即可获取除杂后的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷。
10.根据权利要求9所述的氨烃基侧链改性双端氨基聚二甲基硅氧烷的制备方法,其特征在于,步骤4)中,加磷酸中和去除碱性硅醇盐催化剂;去除低沸物的方法如下:通过氮气保护,在温度为150-185℃,压力为0.1-4kPa的条件下去除低沸物。
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