CN106589378A - 乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法 - Google Patents

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马凤国
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Abstract

本发明涉及乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,是通过在具有搅拌的装置内,惰性气体保护下,反应在150℃-185℃下,依次加入端羟基聚硅氧烷齐聚物、封端剂和碱性催化剂,加热,搅拌,反应2-8小时,降温至50℃以下,加入酸性物质进行中和,然后经过滤获得粗产物I;在粗产物I内加入活性炭2%,并于10℃-45℃下,搅拌2-8小时,过滤得粗产物II;将粗产物II在30mmHg真空状态下,130-180℃下,真空蒸馏,除去易挥发物质,降温得到本发明所述乙烯基苯基聚硅氧烷。

Description

乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚硅氧烷聚合物的制备,具体涉及乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法。
技术背景
苯基硅油比同黏度的二甲基硅油具有更高的黏温系数、更低的凝固点、闪点,抗压缩性能在压力下黏度的变化更快。随着苯基摩尔分数的增加,硅油的耐高温性、耐辐照性、润滑性和在有机溶剂中的溶解性均有所提高。
乙烯基苯基聚硅氧烷主要用于加工制备硅橡胶。目前,乙烯基苯基聚硅氧烷主要是通过苯基环硅氧烷的开环聚合或者与其他环状单体的开环共聚合来制备。而苯基环硅氧烷通常是由苯基的氯硅烷水解获得水解产物,水解产物通常是端羟基聚硅氧烷齐聚物,然后进一步裂解环化获得苯基环硅氧烷。
本发明直接采用端羟基聚硅氧烷齐聚物出发,制备乙烯基苯基聚硅氧烷,省掉了裂解环化获得苯基环硅氧烷,从制备工艺来讲,大大简化,成本会大大降高。
发明内容
本发明的目的提供乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法。
为了实现上述技术目的,所采用的技术方案如下:
采用端羟基聚硅氧烷齐聚物97.7-99.969份,封端剂0.03-2份,碱性催化剂0.001-0.3份,在具有搅拌的装置内,惰性气体保护下,反应在150℃-185℃下,依次加入以上原料,加热,搅拌,反应4-10小时,降温至50℃以下,加入酸性物质进行中和,然后经过滤获得粗产物I;将粗产物I在30mmHg真空状态下,130-180℃下,真空蒸馏,除去易挥发物质,降温得本发明所述的乙烯基苯基聚硅氧烷。
其中,所述端羟基聚硅氧烷齐聚物结构为:
R1可以是甲基、苯基、乙烯基;R2可以是甲基、苯基、乙烯基;V为1-30。
其中,所述封端剂的结构为:
M为0-10;n为0-10;R1可以是甲基、苯基、乙烯基;R2可以是甲基、苯基、乙烯基。
所述封端剂结构还可以是:
n为0-10;R3可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、苯基等基团。
其中,所述碱性催化剂指的是是碱金属氢氧化物,碱金属氢氧化物与硅氧烷形成的碱胶催化剂,四甲基氢氧化铵,四甲基氢氧化铵与硅氧烷形成的碱胶催化剂。
其中,所述酸性物质指的是能够中和碱性催化剂的物质,包括冰醋酸、磷酸、三甲基氯硅烷等物质。
其中,乙烯基苯基聚硅氧烷的结构为:
其中,n=0~10,x=0-300,y=50-5000,z=0-300,w=0-50。
本发明具有如下优点:
本发明直接采用端羟基聚硅氧烷齐聚物出发,制备乙烯基苯基聚硅氧烷,省掉了端羟基聚硅氧烷齐聚物裂解环化获得苯基环硅氧烷,再由苯基环硅氧烷制备乙烯基苯基聚硅氧烷的步骤,从制备工艺来讲,大大简化,成本会大大降高。采用碱性催化体系,可以制备中高粘度的产物,所得产物纯度高,结构可调范围广,可以满足很多应用领域的要求。
具体实施方式
以下提供本发明的一些具体的实施例,以助于对本发明的理解,但本发明的保护范围不局限于此。
实施例1
乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,由以下方案制备:
(1)端羟基聚硅氧烷齐聚物99.969份;
(2)封端剂0.03份;
(3)碱性催化剂0.001份;
在具有搅拌的装置内,惰性气体保护下,反应在175℃下,依次加入以上原料,加热,搅拌,反应7小时,降温至50℃以下,加入酸性物质进行中和,然后经过滤获得粗产物I;将粗产物I在30mmHg真空状态下,130℃下,真空蒸馏,除去易挥发物质,降温得终产物乙烯基苯基聚硅氧烷。
其中,端羟基聚硅氧烷齐聚物结构为端羟基甲基苯基齐聚物:
其中,封端剂的结构为:
其中,碱性催化剂是碱金属氢氧化物与硅氧烷形成的碱胶催化剂。
其中,酸性物质是冰醋酸。
y=4360
最终产物为乙烯基苯基聚硅氧烷,产物澄清透明,粘度为粘度为195000mPa.s,折光指数为1.532。
实施例2
乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,由以下方案制备:
(1)端羟基聚硅氧烷齐聚物98.7份;
(2)封端剂1份;
(3)碱性催化0.3份;
在具有搅拌的装置内,惰性气体保护下,依次加入以上原料,加热,搅拌,反应在160℃下,反应6小时,然后经过滤获得粗产物I;将粗产物I在30mmHg真空状态下,160℃下,真空蒸馏,除去易挥发物质,降温得终产物乙烯基苯基聚硅氧烷。
其中,端羟基聚硅氧烷齐聚物结构为端羟基甲基苯基齐聚物96份和端羟二苯基齐聚物2.7份:
其中,封端剂的结构为:
其中,碱性催化剂是氢氧化钾。
y=230 z=4
最终产物为乙烯基苯基聚硅氧烷,产物澄清透明,粘度为3300mPa.s,折光指数为1.556。
实施例3
乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,由以下方案制备:
(1)端羟基聚硅氧烷齐聚物99.49份;
(2)封端剂0.5份;
(3)碱性催化剂0.01份;
在具有搅拌的装置内,惰性气体保护下,依次加入以上原料,加热,搅拌,反应在175℃下,反应8小时,然后经过滤获得粗产物I;将粗产物I在30mmHg真空状态下,175℃下,真空蒸馏,除去易挥发物质,降温得终产物乙烯基苯基聚硅氧烷。
其中,端羟基聚硅氧烷齐聚物结构为端羟基甲基苯基齐聚物95份和端羟二甲基齐聚物4.49份:
其中,封端剂的结构为:
其中,碱性催化剂是四甲基氢氧化铵与硅氧烷形成的碱胶催化剂。
x=40 y=440
最终产物为乙烯基苯基聚硅氧烷,产物澄清透明,粘度为51000mPa.s,折光指数为1.521。
实施例4
乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,由以下方案制备:
(1)端羟基聚硅氧烷齐聚物99.89份;
(2)封端剂0.1份;
(3)碱性催化剂0.01份;
在具有搅拌的装置内,惰性气体保护下,依次加入以上原料,加热,搅拌,反应在175℃下,反应8小时,然后经过滤获得粗产物I;将粗产物I在30mmHg真空状态下,175℃下,真空蒸馏,除去易挥发物质,降温得终产物乙烯基苯基聚硅氧烷。
其中,所述端羟基聚硅氧烷齐聚物结构为端羟基甲基苯基齐聚物98份和端羟甲基乙烯基齐聚物1.89份:
其中,所述封端剂的结构为:
其中,所述酸性催化剂是粘土负载三氟甲磺酸催化剂。
z=22 y=700
最终产物为乙烯基苯基聚硅氧烷,产物澄清透明,粘度为72000mPa.s,折光指数为1.525。
以上实施例为本发明的较佳实施方案,但本发明的实施方式并不受上述数实施例限制。故凡在本方面范围内所做的任何修改及补充,均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,其特征在于:采用(1)端羟基聚硅氧烷齐聚物97.7-99.969份,(2)封端剂0.03-2份,(3)碱性催化剂0.001-0.3份,在具有搅拌的装置内,惰性气体保护下,依次加入以上(1)(2)(3)原料,加热,搅拌,在150℃-185℃下,反应4-10小时后,降温至50℃以下,加入酸性物质进行中和,然后经过滤获得粗产物I;将粗产物I在30mmHg真空状态下,130℃-180℃下,真空蒸馏,除去易挥发物质,降温得所述乙烯基苯基聚硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,其特征是:所述端羟基聚硅氧烷齐聚物结构为:
R1可以是甲基、苯基、乙烯基;R2可以是甲基、苯基、乙烯基;V为1-80。
3.根据权利要求1所述的乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,其特征是:封端剂的结构为:
n为0-10;m为0-20;R1可以是甲基、苯基、乙烯基;R2可以是甲基、苯基、乙烯基。
4.根据权利要求1所述的乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,其特征是:封端剂的结构为:
n为0-10;R3可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、苯基等基团。
5.根据权利要求1所述的乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,其特征是:碱性催化剂指的是是碱金属氢氧化物,碱金属氢氧化物与硅氧烷形成的碱胶催化剂,四甲基氢氧化铵,四甲基氢氧化铵与硅氧烷形成的碱胶催化剂。
6.根据权利要求1所述的乙烯基苯基聚硅氧烷及其制备方法,其特征是酸性物质指的是能够中和碱性催化剂的物质,包括冰醋酸、磷酸、三甲基氯硅烷等物质。
7.含乙烯基苯基聚硅氧烷的结构为:
其中,n=0~10,x=0-300,y=50-5000,z=0-300,w=0-50。
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