CN117843962A - 一种低粘度烷氧基硅油的合成方法 - Google Patents
一种低粘度烷氧基硅油的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117843962A CN117843962A CN202311603980.XA CN202311603980A CN117843962A CN 117843962 A CN117843962 A CN 117843962A CN 202311603980 A CN202311603980 A CN 202311603980A CN 117843962 A CN117843962 A CN 117843962A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicone oil
- synthesis method
- viscosity
- dimethyl
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 title claims abstract description 31
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 title claims abstract description 28
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 40
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 14
- -1 dimethylsiloxane Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 5
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 12
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 12
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical group [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PEZBJHXXIFFJBI-UHFFFAOYSA-N ethanol;phosphoric acid Chemical group CCO.OP(O)(O)=O PEZBJHXXIFFJBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- ORRNVHHOEJMPDQ-UHFFFAOYSA-N ethoxy-hydroxy-dimethoxysilane Chemical compound CCO[Si](O)(OC)OC ORRNVHHOEJMPDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低粘度烷氧基硅油的合成方法，包括以下步骤：S1、将二甲基硅氧烷混合环体在真空条件脱水；S2、将二甲基二甲氧基硅烷及甲基三甲氧基硅烷分别加入S1所得二甲基硅氧烷混合环体中，混合均匀；S3、将S2所得物料升温至80~115℃，加入碱金属催化剂或四甲基氢氧化铵碱胶反应，使得二甲基硅氧烷混合环体开环并将甲氧基封端；再加入中和剂或者高温破除催化剂得粗产品，最后将粗产品过滤去除杂质得到低粘度烷氧基硅油成品。本发明采用二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合封端，可以降低成本。而且采用两种封端剂同时进行封端其效果与采用二甲基二甲氧基硅烷效果相当。
Description
技术领域
本发明属于有机硅技术领域，具体涉及一种低粘度烷氧基硅油的合成方法及其应用。
背景技术
目前市场上有机硅高温混炼硅橡胶所用结构控制剂主要采用羟基硅油与烷氧基硅油。烷氧基硅油的安全性能好，胶料挺性好，不易出现黄变。且烷氧基在抗结构化的过程中会与填料中的羟基发生副反应而生成甲醇，因而抗结构化过程中不会产生水分子。而体系中的甲醇在密封胶的制备过程中很容易脱出，因而烷氧基硅油作为结构控制剂可以提高密封胶的储存性能。同时烷氧基硅油加入有机硅密封胶中还可以起到扩链剂的作用。
CN114854020A公布了一种用二甲基二甲氧基硅烷和二甲基硅氧烷混合环体(DMC)为原料，通过加入碱金属催化剂或季胺碱催化剂反应得到烷氧基硅油，但二甲基二甲氧基硅烷成本较高。
发明内容
本发明提供了一种低粘度烷氧基硅油的合成方法，其采用甲基三甲氧基硅烷取代部分二甲基二甲氧基硅烷，可以降低成本，但得到的低粘度烷氧基硅油与仅采用二甲基二甲氧基硅烷封端的效果相当。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种低粘度烷氧基硅油的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将二甲基硅氧烷混合环体（DMC）在真空条件脱水；
S2、将二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷分别加入S1所得二甲基硅氧烷混合环体中，混合均匀；
S3、将S2所得物料升温至80~115℃，加入碱金属催化剂或四甲基氢氧化铵碱胶反应，使得二甲基硅氧烷混合环体开环并将甲氧基封端；再加入中和剂或者高温破除催化剂得粗产品，最后将粗产品过滤去除杂质得到低粘度烷氧基硅油成品。
进一步地，S1中真空度＜1000pa；脱水温度为85~90℃，脱水时间为0.5~2小时。
进一步地，二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷与二甲基硅氧烷混合环体的质量比为0.2-0.6:0.15-0.5:1。
进一步地，其中二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅氧烷总质量与二甲基硅氧烷混合环体的质量比为0.3-1:1 。
进一步地，所述碱金属催化剂为氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液，溶剂包括甲醇、乙醇和/或甲氧基硅油；碱金属催化剂在总物料中的加入剂量为500-1000ppm。
进一步地，四甲基氢氧化铵碱胶在总物料中的加入剂量为80-200ppm。
进一步地，S3中加入中和剂时，中和剂为磷酸乙醇溶液或者酸胶；磷酸乙醇溶液浓度为10-30wt%；中和剂的加入剂量与催化剂加入剂量的摩尔比为1：0.3-2。
进一步地，S3中高温处理时，温度为130~140℃，处理时间为0.5-2小时。
本发明还涉及采用所述的合成方法制备得到的低粘度烷氧基硅油粘度为2~30cp。
本发明还涉及所述的低粘度烷氧基硅油作为结构化控制剂的应用。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合封端，以DMC为原料，较传统的烷氧基硅油制备方法，由于甲基三甲氧基硅烷成本更低，用甲基三甲氧基硅烷取代部分二甲基二甲氧基硅烷，可以降低成本。而且采用两种封端剂同时进行封端其效果与采用二甲基二甲氧基硅烷效果相同。
附图说明
图1为实施例1、实施例2、实施例3及实施例6制备的烷氧基硅油的TGA谱图。
图2为实施例2制备的烷氧基硅油的GPC谱图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水，真空度为900Pa，时间为1h。脱水后在反应釜中加入160g二甲基二甲氧基硅烷和140g甲基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入四甲基氢氧化铵，其在总物料中的含量为100ppm，反应0.5小时。反应结束后将温度升至140℃，反应1小时，利用高温使四甲基氢氧化铵分解，使得体系中催化剂失去活性，而终止反应。将反应釜中通入氮气保护，产物降温至室温后倒入负压过滤器中，将产物过滤，得到无色透明油状液体，即为低粘度烷氧基硅油。经检测最终粘度为6.58cp，100℃挥发份为15.13%。
实施例2
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水。脱水后在反应釜中加入200g份二甲基二甲氧基硅烷和130g甲基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入100ppm四甲基氢氧化铵，反应2小时。反应结束后将温度升至140℃，反应1.5小时，利用高温使四甲基氢氧化铵分解，使得体系中催化剂失去活性，而终止反应。将反应釜中通入氮气保护，产物降温至室温后倒入负压过滤器中，将产物过滤，无色透明油状液体。经检测最终粘度为4.6cp，100℃挥发份为26.05%。
实施例3
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水。脱水后在反应釜中加入200g二甲基二甲氧基硅烷和160g甲基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入100ppm四甲基氢氧化铵，反应2小时。反应结束后将温度升至140℃，反应1小时，利用高温使四甲基氢氧化铵分解，使得体系中催化剂失去活性，而终止反应。将反应釜中通入氮气保护，产物降温至室温后倒入负压过滤器中，将产物过滤，无色透明油状液体。经检测最终粘度为4.1cp，100℃挥发份为32.7%。
实施例4
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水。脱水后在反应釜中加入200g二甲基二甲氧基硅烷和200g甲基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入100ppm四甲基氢氧化铵，反应1小时。反应结束后将温度升至140℃，反应0.8小时，利用高温使四甲基氢氧化铵分解，使得体系中催化剂失去活性，而终止反应。将反应釜中通入氮气保护，产物降温至室温后倒入负压过滤器中，将产物过滤，无色透明油状液体。经检测最终粘度为3.06cp，100℃挥发份为37.4%。
实施例5
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水。脱水后在反应釜中加入400g二甲基二甲氧基硅烷和133g甲基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入150ppm四甲基氢氧化铵，反应2小时。反应结束后将温度升至140℃，反应0.5小时，利用高温使四甲基氢氧化铵分解，使得体系中催化剂失去活性，而终止反应。将反应釜中通入氮气保护，产物降温至室温后倒入负压过滤器中，将产物过滤，无色透明油状液体。经检测最终粘度为2.31cp，100℃挥发份为39.83%。
实施例6
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水。脱水后在反应釜中加入266g二甲基二甲氧基硅烷和200g甲基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入100ppm四甲基氢氧化铵，反应1.5小时。反应结束后将温度升至135℃，反应1小时，利用高温使四甲基氢氧化铵分解，使得体系中催化剂失去活性，而终止反应。将反应釜中通入氮气保护，产物降温至室温后倒入负压过滤器中，将产物过滤，无色透明油状液体。经检测最终粘度为2.18cp，100℃挥发份为40.4%。
实施例7
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水。脱水后在反应釜中加入300g二甲基二甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入100ppm四甲基氢氧化铵，反应1.5小时。反应结束后将温度升至135℃，反应1小时，利用高温使四甲基氢氧化铵分解，使得体系中催化剂失去活性，而终止反应。将反应釜中通入氮气保护，产物降温至室温后倒入负压过滤器中，将产物过滤，无色透明油状液体。经检测最终粘度为6.4 cp，100℃挥发份为16.4 %。
实施例8
取800gDMC装入反应釜中，升温至85℃脱水。脱水后在反应釜中加入400g甲基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，转速为240r/min。将反应釜温度升至115℃，保温20min。将搅拌速率升至350r/min,加入100ppm四甲基氢氧化铵，反应24h，样品为DMC与甲基三甲氧基硅烷混合物，没能发生反应。
以上实施例1、实施例2、实施例3及实施例6制备的TGA图谱及实例2 GPC图谱可以看出通过本发明制备出的低粘度烷氧基硅油长短链分布均匀，分解温度集中在100℃-340℃。所制备不同粘度的低粘度烷氧基硅油较稳定。
本发明采用实施例1~实施例6，通过调整不同比例的DMC、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷，可以制备不同粘度的烷氧基硅油，且分子量分布稳定。对比实施例8只是用甲基三甲氧基硅烷为封端剂的样品，会出现不反应的情况。对比实施例1和实施例7，采用混合封端的效果与仅使用二甲基二甲氧基硅烷效果基本一致。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种低粘度烷氧基硅油的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将二甲基硅氧烷混合环体在真空条件脱水；
S2、将二甲基二甲氧基硅烷及甲基三甲氧基硅烷分别加入S1所得二甲基硅氧烷混合环体中，混合均匀；
S3、将S2所得物料升温至80~115℃，加入碱金属催化剂或四甲基氢氧化铵碱胶反应，使得二甲基硅氧烷混合环体开环并将甲氧基封端；再加入中和剂或者高温破除催化剂得粗产品，最后将粗产品过滤去除杂质得到低粘度烷氧基硅油成品。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：S1中真空度＜1000pa；脱水温度为85~90℃，脱水时间为0.5~2小时。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷与二甲基硅氧烷混合环体的质量比为0.2-0.6:0.15-0.5:1。
4. 根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于：其中二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅氧烷总质量与二甲基硅氧烷混合环体的质量比为0.3-1:1 。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述碱金属催化剂为氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液，溶剂采用甲醇、乙醇和/或甲氧基硅油；碱金属催化剂在总物料中的加入剂量为500-1000ppm。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：四甲基氢氧化铵碱胶在总物料中的加入剂量为80-200ppm。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：S3中加入中和剂时，中和剂为磷酸乙醇溶液或者酸胶；磷酸乙醇溶液浓度为10-30wt%；中和剂的加入剂量与催化剂加入剂量摩尔比为1：0.3-2。
8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：S3中高温处理时，温度为130~140℃，处理时间为0.5-2小时。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的合成方法制备得到的低粘度烷氧基硅油，其特征在于：该烷氧基硅油的粘度为2~30cp。
10.权利要求9所述的低粘度烷氧基硅油作为结构化控制剂的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311603980.XA CN117843962A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种低粘度烷氧基硅油的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311603980.XA CN117843962A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种低粘度烷氧基硅油的合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117843962A true CN117843962A (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=90547257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311603980.XA Pending CN117843962A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种低粘度烷氧基硅油的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117843962A (zh) |
-
2023
- 2023-11-28 CN CN202311603980.XA patent/CN117843962A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111440321B (zh) | 多官能烷氧基封端聚硅氧烷聚合物及其制备方法 | |
| CN102219907B (zh) | 一种烷氧基封端的聚二苯基二甲基硅氧烷及其制备方法 | |
| CN110078924B (zh) | 一种羟基封端甲基乙烯基氟硅油及其制备方法和应用 | |
| RU2012104397A (ru) | Способ получения силиконового клея, склеивающего при надавливании | |
| CN109306059B (zh) | 一种高活性四甲基氢氧化铵有机硅碱胶的制备方法 | |
| EP3676322B1 (en) | Method for making an amino-functional polydiorganosiloxane using a removable acid catalyst | |
| CN113321809A (zh) | 一种窄分子量分布的mq树脂制备方法 | |
| CN112126062A (zh) | 一种烷氧基封端硅氧烷聚合物及其制备方法 | |
| CN109337076B (zh) | 一种制备环氧基改性硅油的方法 | |
| CN111690139B (zh) | 一种用于合成聚氟硅氧烷的中和剂及其制备方法与应用 | |
| CN117843962A (zh) | 一种低粘度烷氧基硅油的合成方法 | |
| EP1587856B1 (de) | Aminomethylenfunktionelle siloxane | |
| CN111808288A (zh) | 一种磷腈化合物在制备甲基硅油中的应用及甲基硅油的制备方法 | |
| CN112708137B (zh) | 一种二甲基乙烯基硅氧基封端的低羟基含量mdt硅油的制备方法 | |
| CN111333843B (zh) | 一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法 | |
| CN112480411A (zh) | 一种高收率低成本的苯基硅油合成工艺 | |
| CN111621016B (zh) | 有机硅聚合物及其制备方法、胶黏剂及其应用 | |
| KR20230058472A (ko) | 알킬 작용화된 폴리실록산의 제조 방법 | |
| CN115819773B (zh) | 一种分子量窄分布的耐高温苯甲基硅油的制备方法 | |
| US7671161B2 (en) | Process for producing controlled viscosity fluorosilicone polymers | |
| CN114214027B (zh) | 一种不凝胶硬化型碱胶及其制备方法 | |
| CN117586510A (zh) | 一种合成烷氧基封端聚二甲基硅氧烷用的中和剂及其制备方法和应用 | |
| CN115772265B (zh) | 一种乙烯基含氟聚硅氧烷及其制备方法 | |
| CN116003801B (zh) | 一种三叉交联型氨基硅油及其制备方法 | |
| US3398118A (en) | Process for the preparation of organopolysiloxanes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |