[发明专利]一种制备含有氨基的有机硅树脂组成物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有氨基的有机硅树脂组成物，尤其涉及其制备方法与组成物。

背景技术

目前市场上的有机耐热材料的成膜物质主要有聚四氟乙烯、有机硅改性聚酯等树脂，但是这些成膜物的烘烤温度较高，一般需要在200℃以上，特别是聚四氟乙烯需要在380℃以上，极大的限制了施工环境、施工基材的范围。含氨基基团的有机硅化合物具有多种用途，尤其是可与环氧树脂在室温或低温烘烤固化，成膜物具有优异的耐热性、耐候性、热硬度，因此可应用在室温或低温烘烤固化的耐热涂料、不粘涂料、装饰涂料、室外耐候涂料，也可用于耐热模具等高性能复合材料。

羟基硅油或环硅氧烷与具有氨基基团的硅烷偶联剂水解缩合制备氨基硅油，是一类传统的合成含氨基基团的有机硅化合物的方法。氨基硅油的活性基团能与天然纤维、化纤及混纺织物很好地结合，可作为柔软整理剂等被广泛用于织物整理、印染等领域。例如中国专利文献号CN201210114477.3 公布了一种亲水性氨基硅油的合成方法，采用低粘度的羟基硅油和环硅氧烷的一种或两种与含聚醚链节的氨基偶联剂在醇或酯为溶剂的条件下进行缩合反应制得。但是该类方法合成的氨基硅油的氨基含量均不高，无法作为环氧树脂的固化剂使用。

中国专利文献号CN201210114477.3公布了一种制备氨基硅氧烷的方法，其制备方法为将不饱和胺类化合物与含硅氢的硅氧烷在催化剂二氧化铂存在的条件下进行反应，该方法催化效率高，增加了γ-加成产物的选择性，且催化剂易于分离，可回收再利用。但是该法工艺较复杂，用到的催化剂与不饱和胺类较为昂贵。

中国专利文献号CN201310318551.8公布了一种含有胺丙基的有机肟基化合物的制备方法，该方法将氯丙基氯硅烷与有机胺进行混合，并在压力反应容器中进行反应，而获得含有胺丙基的氨基硅烷，然后与有机肟进行反应得到胺丙基有机肟基硅烷。但是该法涉及到压力反应，并有盐酸作为副产物，增加了设备腐蚀和后处理的成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种制备含有氨基的有机硅树脂组成物的方法，包括以下步骤：

步骤一：制备30至99重量份的由(Ib)的单元组成的含硅羟基或硅烷氧基的有机硅树脂、1至70重量份的含羟基的氨基化合物X-H(Ic)以及0.001-1重量份的催化剂；

步骤二：将步骤一中所准备的物质加入反应釜中，通氮气并加热搅拌；

步骤三：将反应釜中的混合物加热至125±5℃，得出甲醇馏出物；

步骤四：将甲醇馏出物降温至≤65℃，然后缓慢升温至160-180℃，最后馏温至≤50℃，过滤得到淡黄色透明含氨基的有机硅化合物。

上述步骤中，所述步骤一中含硅羟基或硅烷氧基的有机硅树脂的单位组成为R1a(R2O)b+cSiO(4-a-b-c)/2(Ib)。

上述步骤中，所述步骤一中含羟基的胺基化合物的单位组成为 HO-X-NH2(Ic)。

上述步骤中，所述步骤四中得出的淡黄色透明含氨基的有机硅化合物的单位组成为：R1a(R2O)bXcSiO(4-a-b-c)/2(Ia)。

上述步骤中，所述的含硅羟基或硅烷氧基的有机硅树脂的单位组成 R1a(R2O)b+cSiO(4-a-b-c)/2(Ib)中，具有2至10重量份的硅羟基或4-20重量份的硅烷氧基；其中a与b的总和介于0至4之间；b大于0；条件是a+b+c ≤4，R1选自芳香基、烷基、或烯基，其可由O、S、N或P间隔，R2选自氢或烷基。

上述步骤中，所述的含羟基的胺基化合物的单位组成HO-X-NH2中，X为二价的、未取代的或经取代的芳香基、烷基、或烯基，其可由O、S、N或P 间隔。

上述步骤中，所述的催化剂包括但不限于金属盐类，优选二丁基二月桂酸锡、单丁基氧化锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯，或上述的组合。

上述步骤中，在制备过程中，含硅羟基或硅烷氧基的有机硅树脂的单位组成R1a(R2O)b+cSiO(4-a-b-c)/2(Ib)中部分或全部的R2O基团被含羟基的胺基化合物的单位组成HO-X-NH2(Ic)中的X基团所置换，并消除相应的R2OH 分子。

上述步骤中，所述的有机硅化合物优选由1至100个式(Ia)或(Ib)的单元组成，特别为1至10个单元。特别地，(Ia)或(Ib)中总和a+b+c＝4；换言之，有机硅化合物为硅烷。