CN105924650A - 一种长链烷基苯基改性硅油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长链烷基苯基改性硅油及其制备方法，本发明具有以下分子式：其中，a为25‑90的整数，b为5‑50的整数，c为1‑5的整数；R1为α烯烃反应根；R2为C6H5CHCH3CH2‑；R3为双端官能基的小分子化合物的反应根。本发明提供的产品具有特殊网状结构，为适合特殊要求的高性能产品，如1600吨以上的大型金属压铸机用脱模剂等场合。

Description

一种长链烷基苯基改性硅油及其制备方法
技术领域
本发明属于有机硅新材料领域，特别涉及一种长链烷基苯基改性硅油及其制备方法。
背景技术
长链烷基苯基改性硅油作为一种脱模剂具有耐化学性、耐热性优点，因此被广泛的应用于金属压铸脱模剂，橡胶、塑料润滑及脱模，油漆助剂及消泡剂的原料等。
现有技术路线主要有两种：1、以市场常规大分子含氢硅油为原料，将长链烯烃及苯乙烯加成到含氢硅油上合成目标产物；2、从四甲基氢环四硅氧烷为原料，把长链烯烃及苯乙烯加成上去，然后再经过酸催化剂的开环平衡制备。
以上路线的缺陷在于：
路线1：此法使用的含氢硅油无论是以高含氢硅油通过调聚获得低含氢或直接使用，在将长链烯烃及苯乙烯加成到含氢硅油上合成目标产物时，分子量受到限制，无法获得大分子的产物，即最终产品的粘度受到较大限制，因此也影响了产品的脱模性、耐温性和积碳性等性能，对制品的光亮度也会有一定的影响。
路线2：此法使用的四甲基氢环四硅氧烷价格相当昂贵，尽管产品分子量控制较好，也可以控制较高的粘度，性能也较好，但性价比并不高，产品最终无法适应市场竞争。另外产品的使用性能并不是越单一越好，相反分子量分布较广的同类产品混合物却有意想不到的效果。
发明内容
本发明提供了一种长链烷基苯基改性硅油及其制备方法，该产品具有特殊网状结构，为适合特殊要求的高性能产品，如1600吨以上的大型金属压铸机用脱模剂等场合。
本发明通过以下技术方案实现：
一种长链烷基苯基改性硅油，具有以下分子式：
其中，a为25-90的整数，b为5-50的整数，c为1-5的整数；R1为α烯烃反应根；R2为C6H5CHCH3CH2-；R3为双端官能基的小分子化合物的反应根。
制备上述的一种长链烷基苯基改性硅油的方法，包括如下步骤：
步骤一，将式一化合物与全部或加料量的50%-99%的α-甲基苯乙烯、全部或加料量的40%-99%的α烯烃、全部或加料量的60%-99%的催化剂加入反应容器，升温至40℃-80℃搅匀混合，并于90℃-200℃保温反应0.5-1h后，如上述α-甲基苯乙烯、α烯烃和催化剂没有全部加入反应容器，则将上述剩余的α-甲基苯乙烯、α烯烃和催化剂于0.5-1h采用流加或滴加方式加入反应容器，加料完毕后保温反应，反应结束后得到中间产物式二；
步骤二，向步骤一所得反应体系中于0.1-1h内滴加具有双端官能基的小分子化合物，滴加完毕后保温反应；
步骤三，步骤二结束后，减压脱除低沸物，得到具有式三分子式的化合物，即长链烷基苯基改性硅油。
化学反应方程式如下：
其中，n为35-150的整数，a为25-90的整数，b为5-50的整数，c为1-5的整数；R1为α烯烃反应根；R2为C6H5CHCH3CH2-；R3为双端官能基的小分子化合物的反应根。
本发明的进一步改进方案为：
所述步骤一中，温反应的温度为120℃-200℃，时间为2-4h；高含氢硅油、α-甲基苯乙烯与α烯烃的重量份比为200:120-150:335-420，催化剂的用量为总投料量的50-100ppm。
所述步骤二中，保温反应的温度为120℃-200℃，时间为2-5h；双端官能基的小分子化合物与高含氢硅油的重量份比为3-8:200。
所述步骤三中，脱除低沸物的温度为120℃-190℃，压力为3-20KPa。
所述α烯烃包括正十二烯烃和正十四烯烃；所述催化剂为氯伯酸；所述具有双端官能基的小分子化合物为乙烯基双封头、甲基丙烯酸烯丙酯等
本发明的有益效果为：
本发明提供的产品具有特殊网状结构，粘度高，适合特殊要求的高性能产品，如1600吨以上的大型金属压铸机用脱模剂等场合。
本发明原料便宜，收率高可达到96%以上，因此成本较低。
本发明反应条件温和可控，无三废排放，原料易于采购；所得产品耐温性能、积碳性能、脱模性能和制品表面光亮度等都与进口产品相当，明显优于国内同类产品。
具体实施方式
实施例1
将200重量份的高含氢硅油、120重量份的α-甲基苯乙烯、420重量份的正十四烯烃及50ppm氯铂酸催化剂加入反应瓶中，搅拌下升温，于120℃-200℃保温2-4小时，得到中间产物式二；向上述反应体系中于0.1-1h内滴加5重量份的甲基丙烯酸烯丙酯，滴加完毕后于120℃-200℃保温2-5小时；反应结束后，在120℃-190℃、减压下脱除低沸物，得到式三化合物，即长链烷基苯基改性硅油，粘度为2200，n值为36。
实施例2
将200重量份的高含氢硅油、130重量份的α-甲基苯乙烯、410重量份的正十四烯烃及60ppm氯铂酸催化剂加入反应瓶中，搅拌下升温，于120℃-200℃保温2-4小时，得到中间产物式二；向上述反应体系中于0.1-1h内滴加5重量份的乙烯基双封头，滴加完毕后于120℃-200℃保温2-5小时；反应结束后，在120℃-190℃、减压下脱除低沸物，得到式三化合物，即长链烷基苯基改性硅油，粘度为2800，n值为60。
实施例3
将200重量份的高含氢硅油、140重量份的α-甲基苯乙烯、104重量份的正十二烯烃及80ppm氯铂酸催化剂加入反应瓶中，搅拌下升温到40℃-80℃，并于90℃-200℃下保温0.5-1h，然后0.5-1 h内缓慢滴加剩余的331重量份的正十二烯烃，滴加完毕，于120℃-200℃保温2-4小时，得到中间产物式二；向上述反应体系中于0.1-1h内滴加5重量份的甲基丙烯酸烯丙酯，滴加完毕后于120℃-200℃保温2-5小时；反应结束后，在120℃-190℃、减压下脱除低沸物，得到式三化合物，即长链烷基苯基改性硅油，粘度为3400，n值为120。
实施例4
将200重量份的高含氢硅油、150重量份的α-甲基苯乙烯、167.5重量份的正十二烯烃及100ppm氯铂酸催化剂加入反应瓶中，搅拌下升温到40℃-80℃，并于90℃-200℃下保温0.5-1h，然后0.5-1 h内缓慢滴加剩余的167.5重量份的正十二烯烃，滴加完毕，于120℃-200℃保温2-4小时，得到中间产物式二；向上述反应体系中于0.1-1h内滴加5重量份的乙烯基双封头，滴加完毕后于120℃-200℃保温2-5小时；反应结束后，在120℃-190℃、减压下脱除低沸物，得到式三化合物，即长链烷基苯基改性硅油，粘度为4500，n值为140。
实施例5
将国产市售普通硅油和美国、日本、德国进口硅油乳化，用同样的方法分别把实施例一到四的硅油乳化成乳液，然后配以同样比例的蜡乳液、极压剂、防腐剂、润湿剂，进行试验，
评价指标说明：脱模性测定采用观察比较法，耐温性采用热重分析法，积碳性实际应用试验观察比较法，制品光亮度测定采用观察比较法。
对比结果如表1所示：
表1

Claims (7)

1.一种长链烷基苯基改性硅油，其特征在于具有以下分子式：
其中，a为25-90的整数，b为5-50的整数，c为1-5的整数；R1为α烯烃反应根；R2为C6H5CHCH3CH2-；R3为双端官能基的小分子化合物的反应根。
2.制备权利要求1所述的一种长链烷基苯基改性硅油的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，将式一化合物与全部或加料量的50%-99%的α-甲基苯乙烯、全部或加料量的40%-99%的α烯烃、全部或加料量的60%-99%的催化剂加入反应容器，升温至40℃-80℃搅匀混合，并于90℃-200℃保温反应0.5-1h后，如上述α-甲基苯乙烯、α烯烃和催化剂没有全部加入反应容器，则将上述剩余的α-甲基苯乙烯、α烯烃和催化剂于0.5-1h采用流加或滴加方式加入反应容器，加料完毕后保温反应，反应结束后得到中间产物式二；
步骤二，向步骤一所得反应体系中于0.1-1h内滴加具有双端官能基的小分子化合物，滴加完毕后保温反应；
步骤三，步骤二结束后，减压脱除低沸物，得到具有式三分子式的化合物，即长链烷基苯基改性硅油。
3.根据权利要求2所述的一种长链烷基苯基改性硅油的制备方法，其特征在于化学反应方程式如下：
其中，n为35-150的整数，a为25-90的整数，b为5-50的整数，c为1-5的整数；R1为α烯烃反应根；R2为C6H5CHCH3CH2-；R3为双端官能基的小分子化合物的反应根。
4.根据权利要求2所述的一种长链烷基苯基改性硅油的制备方法，其特征在于：
所述步骤一中，保温反应的温度为120℃-200℃，时间为2-4h；
所述步骤二中，保温反应的温度为120℃-200℃，时间为2-5h；
所述步骤三中，脱除低沸物的温度为120℃-190℃，压力为3-20KPa。
5.根据权利要求2所述的一种长链烷基苯基改性硅油的制备方法，其特征在于：
所述步骤一中，高含氢硅油、α-甲基苯乙烯与α烯烃的重量份比为200:120-150:335-420，催化剂的用量为总投料量的50-100ppm；
所述步骤二中，双端官能基的小分子化合物与高含氢硅油的重量份比为3-8:200。
6.根据权利要求2所述的一种长链烷基苯基改性硅油的制备方法，其特征在于：
步骤一中，所述α烯烃包括正十二烯烃和正十四烯烃；所述催化剂为氯伯酸。
7.根据权利要求2或5所述的一种长链烷基苯基改性硅油的制备方法，其特征在于：
步骤二中，所述具有双端官能基的小分子化合物为乙烯基双封头或甲基丙烯酸烯丙酯。
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