[发明专利]用于制备球形聚倍半硅氧烷颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种用于制备球形聚倍半硅氧烷颗粒的方法，其中，在第一步中，三烷氧基硅烷T与pH为至多6的酸化水在混合下反应以形成水解产物，三烷氧基硅烷T含有通式(I)：RSi(OR¹)₃的三烷氧基硅烷，其中R表示具有1‑16个碳原子的烃基，其碳链可被不相邻的‑O‑基团中断和C₁‑C₄烷基，并且还含有氯化合物；在第二步中，将水解产物的pH调节到1至6的值；在第三步中，将水解产物与碱在水或C₁至C₄烷醇中的溶液混合；和在第四步中，将混合物静置至少2小时，然后分离出聚倍半硅氧烷颗粒。

技术领域

本发明涉及通过在受控pH下的三烷氧基硅烷的水解和水解产物的缩合来制备球形聚倍半硅氧烷颗粒的方法。

背景技术

现有技术，例如JP3970449B2、JPH06248081A和JPH0488023A，包括用于制备球形聚甲基倍半硅氧烷颗粒的各种方法。JP3970449B2描述了时空产率的优化和粒度的控制。干燥导致颗粒熔化和网络结构的建立。粒度的控制特别需要控制pH，因为颗粒的尺寸生长是pH依赖性的。

从JP3970449B2和JPH06248081A已知的用于制备聚甲基倍半硅氧烷颗粒的方法使得可以通过使用具有极低氯含量的甲基三烷氧基硅烷作为原料来控制中值粒度。由此避免了原料经由其纯度对pH的不受控制的改变。使用非常纯的原料，从而使该方法非常昂贵，是一个缺点。

由于生产三烷氧基硅烷含有游离HCl形式的氯，并以氯硅烷的形式与硅键合，并以氯代烃的形式与碳键合。这些化学化合物在水中完全或部分反应以形成HCl。

取决于杂质的化学组成，不同批次的相同原料在与水接触时可以形式上相同的重量含量形成不同量的HCl，因此表现出不同的酸度水平。这会影响产品质量。

发明内容

本发明提供了一种用于制备球形聚倍半硅氧烷颗粒的方法，其中在第一步中三烷氧基硅烷T通过与pH为至多6的酸化水混合进行反应，以得到水解产物，三烷氧基硅烷T含有通式(I)的三烷氧基硅烷并且含有氯化合物，

RSi(OR¹)₃ (I)，

其中

R代表具有1-16个碳原子的烃基，其碳链可被不相邻的基团-O-中断，

R¹代表C₁-C₄烷基，

在第二步中，将水解产物的pH调节到1至6的值，

在第三步中，将水解产物与碱在水中或C₁-C₄烷醇中的溶液混合，

以及在第四步中，将混合物储存至少2小时，然后分离出聚倍半硅氧烷颗粒。

本发明提供了一种方法，该方法使得可以从工业的、廉价的原料三烷氧基硅烷T开始，以在受控的pH下进行沉淀，因此尽管原料质量不同，但仍能产生确定的和可再现的粒度。

当使用在不同原料批次之间具有显著不同氯含量的工业三烷氧基硅烷T时，在每种情况下在水解期间建立完全不同的酸性pH。这通过在反应的酸性阶段期间形成桥连单元和支化单元而导致网络建立的不同进展速率。因此，取决于三烷氧基硅烷T的氯含量，第一反应相形成不同尺寸的大分子，其在第三步中加入碱后起到沉淀晶种的作用。现在已经完全出乎意料地发现，独立于三烷氧基硅烷T的氯含量，当在第二步中将水解产物的pH调节到1至6的值时，总是获得相同尺寸的聚倍半硅氧烷颗粒。

因此，根据本发明的方法引入第二工艺步骤，其中在终止加入三烷氧基硅烷T之后，仍然在酸性环境中调节反应混合物的pH。此时，反应批次在数小时内稳定。从稳定的酸性pH开始，可以通过在第三步中加入规定量的碱来引发在规定pH下的受控沉淀。