[发明专利]一种调控聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)分子量及其分布的制备方法

说明书

本发明公开了一种调控聚(二甲基硅氧烷‑co‑甲基乙烯基硅氧烷)分子量及其分布的制备方法，是将二甲基环硅氧烷、碱催化剂混合，通氮气0.5～1.5h；升温至90～130℃，聚合反应2～6h，得到反应液；(2)在反应液中加入甲基乙烯基环硅氧烷、封端剂，继续聚合反应2～6h，得到粗产物；对粗产物进行后处理，用甲醇逐级沉淀，离心，最后旋蒸得到聚(二甲基硅氧烷‑co‑甲基乙烯基硅氧烷)。本发明的制备过程简易，后处理方便，产品收率高，分子量及其分布较容易控制，可广泛应用于硅橡胶、硅树脂的增强和改性，应用于磁性纳米粒子的修饰以及药物释放，同时可应用于离型剂、脱模剂、个人护肤品等性能的改善。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别涉及一种调控聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)分子量的制备方法。

背景技术

硅氧烷聚合物是以Si-O-Si链为主链、有机基团(甲基、苯基、乙烯基等) 为侧链的一类有机无机杂化的物质，这种结构赋予其优异的物理化学性能、耐高低温性、柔顺性、较好的介电性、耐候性、润滑性以及较低的表面张力等，广泛应用于防水材料、自清洁材料、海水防污材料、硅橡胶及硅树脂的应用改性等方面。

硅橡胶一般以含乙烯基的聚硅氧烷为基础胶，在交联剂和催化剂的作用下硫化成弹性体。聚硅氧烷的分子量以及乙烯基的含量在整个硫化工程中起着至关重要的作用。一般来说分子量越大，乙烯基的相对含量越低，硫化过程中交联密度就低，其力学性能和补强效果就比较差；当分子量较大时，交联密度增加，力学性得到提升的同时，其弹性性能大大受损。所以，传统的乙烯基硅氧烷基础胶在增强补强橡胶时，不能同时兼顾力学性能和弹性性能。

聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)是一类以二甲基硅氧烷(-Me₂SiO-) 和甲基乙烯基硅氧烷(-MeViSiO-)两种单体链接组成的一个类高分子共聚物。二甲基硅氧烷链段的引入，提高了分子链的柔顺性能；甲基乙烯基硅氧烷的引入，可以在保证聚合物高分子量的同时拥有较高的乙烯基含量。因此，聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)能够解决传统高分子量和高乙烯基含量不能同时兼顾的问题；同时，具有反应的活性乙烯基，可用于硅氢加成，巯基乙烯反应等，拓宽材料的应用范围。

目前通常采用“一锅煮”的方法合成聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)，得到的分子量分布比较宽，分子量不易控制。在硅橡胶的改性中，若分子量过大就不能够保证交联密度，对橡胶制品的力学性能和弹性性能有很大的影响；在丙烯酸树脂、环氧树脂等改性过程中，分子量的大小直接影响反应程度。。如何精确调控聚合物的分子量及其分布，是当前研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种准确度高、工艺简单的调控聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)分子量及其分布的制备方法，通过分段聚合的方式，使开环速率较低的单体在较高温度下先反应，然后让开环速率较高的单体后反应；通过逐滴滴加的方式，能够充分的与活性位点结合，保证两种单体聚合速率一致，从而精确调控聚合物的分子量及其分布。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种调控聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)分子量及其分布的制备方法，包括下述步骤：

(1)将5～40摩尔份的二甲基环硅氧烷、0.01～0.5摩尔份的碱催化剂混合，通氮气0.5～1.5h；升温至90～130℃，聚合反应2～6h，得到反应液；

(2)在反应液中加入5～40摩尔份的甲基乙烯基环硅氧烷、0.05～5摩尔份的封端剂，继续聚合反应2～6h，得到粗产物；

(3)对粗产物进行后处理，用甲醇逐级沉淀，离心，最后旋蒸得到聚(二甲基硅氧烷-co-甲基乙烯基硅氧烷)。