[发明专利]一种新型的MQ硅树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种新型的MQ硅树脂的制备方法，特别涉及了用一种低成本原料以及简单工艺制备多种MQ硅树脂的方法。

背景技术

众所周知，MQ硅树脂是由一官能硅氧链节（M）与四官能硅氧链节（Q）构成的一类特种硅树脂。MQ硅树脂因其特殊的结构，使其具有优异的耐热性、耐低温性能、成膜性、柔韧性、抗水性和粘接性能，广泛用于硅氧烷压敏胶、防粘隔离剂、脱模剂、防水剂、化妆品等重要方面。MQ硅树脂的合成一直是有机硅领域的热点。

目前国内外制备MQ硅树脂的合成，通常采用四官能团有机硅单体和单官能团有机硅单体水解缩聚的方法，常用的是正硅酸乙酯或水玻璃与封端剂在酸催化下水解的方法。以正硅酸乙酯为原料合成MQ硅树脂价格昂贵，限制此方法的推广应用；以水玻璃为原料制备MQ硅树脂，虽然成本较低廉，但由于原料配比、条件温度、水解时间及溶剂的选择等诸多因素的限制，致使应用此种方法制备MQ硅树脂的性能不稳定。无论使用上述那种方法，反应中使用的大量酸性催化剂不仅会腐蚀设备，而且在反应完成后需要通过水洗或中和除去，分离较为困难，造成生产的浪费。

发明内容

本发明目的是提供一种新型的MQ树脂的制备方法，此方法采用性价比更高的原料、无需酸催化剂、制备工艺简单易操作、可以制备各种基团的MQ硅树脂。

本发明所述的制备方法，包括如下步骤：

（1）在带有搅拌器的反应器皿加入质量份为400～800的有机溶剂，在高速搅拌下，加入质量份为180～280的固体硅酸钠，使反应器皿中形成悬浊液体系；

（2）在15～35℃下缓慢滴加质量份为190～350的R₁R₂R₃SiX卤硅烷；

（3）维持搅拌，升温至80～120℃，反应0.5小时以上；

（4）静置、降温、过滤、减压蒸除溶剂，缩聚得到液体或固体的MQ硅树脂。

其中，优选有机溶剂的加入量为500-650份、固体硅酸钠加入量为195～275质量份，R₁R₂R₃SiX卤硅烷的加入量为200-250份、更优选有机溶剂的加入量为550-600份、固体硅酸钠加入量为240～250质量份。

本发明所述的制备方法，步骤（1）所述有机溶剂为甲苯、苯、二甲苯中的至少任意一种，特别优选为甲苯溶剂。

本发明所述的制备方法，步骤（1）中高速搅拌的搅拌速度为200～450转/分，优选300～350转/分。该搅拌速度下，有利于固体硅酸钠与有机溶液形成悬浊液，并使其与滴加液充分接触，使反应快速平稳进行，也利于产物尽快被溶剂吸收，促进反应正向进行，提高产率。

本发明所述固体硅酸钠为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，即水玻璃模数为2.6～3.7的粉末状无水硅酸钠，特别优选粒径为20-100目，模数为3.1～3.7的粉末状无水硅酸钠。此范围模数的硅酸钠合成的MQ硅树脂的摩尔质量大于2000克每摩尔，而使其应用范围更为广泛。

本发明通过利用固体硅酸钠与R₁R₂R₃SiX卤硅烷反应，再经过滤，缩聚制得MQ硅树脂。所述R₁R₂R₃SiX卤硅烷中X为-Cl或-Br，R₁为-CH₃，R₂为-CH₃或-Ph，R₃为-CH₃或-H或-CH=CH₂，优选所述R₁R₂R₃SiX卤硅烷为氯硅烷。此类卤硅烷反应活性适中，反应进行更彻底无残留；产生的副产物为氯化钠无机盐无毒无害易处理。

其中，所述卤硅烷可以是单一一种卤硅烷也可是多种卤素相同的上述卤硅烷的形成混合物。具体根据对产物结构及基团的种类和比例的不同，可选用一定比例的同卤素的卤硅烷的混合物反应生成，具体的选择为本领域技术人员所掌握，本发明对此不作特别限定。