[发明专利]一种羟烃基封端聚硅氧烷的简单制备方法

说明书

本发明涉及一种羟烃基封端聚硅氧烷的简单制备方法，本发明直接以二甲基氯硅烷与含双键的醇为原料，二甲基氯硅烷与含双键的醇先进行醇解反应，醇解产物自身发生硅氢加成反应，然后与羟基封端聚硅氧烷反应，避免了开环聚合方法中羟基发生的副反应，以及现有技术中需进行硅氢加成法合成氢封端聚硅氧烷的步骤，且省去了现有的羟基保护和脱保护的反应步骤，具有成本低、操作简便、反应条件温和、后处理简单、产品批次稳定性易控制、产品质量好、实用性强等优点，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种羟烃基封端聚硅氧烷的简单制备方法，属于有机硅高分子技术领域。

背景技术

聚硅氧烷是主链结构为Si-O-Si结构的一类聚合物，是有机硅材料中最重要的一类原材料/产品。基于聚硅氧烷的有机硅材料(例如硅油、硅橡胶等)具有许多优异的性能，如耐高低温、耐老化、耐候、憎水、阻燃及生理惰性等，应用于密封、粘结、润滑、脱模、消泡、惰性填充等范围，在航空航天、电子电气、建筑、医疗、食品等行业得到广泛应用。

为了拓展聚硅氧烷的应用范围，通常会在聚硅氧烷中引入功能性单元，对其改性制备功能化聚硅氧烷。羟烃基聚硅氧烷是一类典型代表，羟烃基修饰在聚硅氧烷的端基或侧链，可与异氰酸酯、羧酸等基团反应制备有机硅改性聚氨酯、聚酯材料。羟烃基封端聚硅氧烷一般通过两种方法制备，一种是先制备羟烃基封端剂，然后与硅氧烷混合环体或线型体通过平衡反应制备；另一种是先制备氢封端聚硅氧烷，再与含有双键的醇通过硅氢加成反应制备。但是，前一种方法羟烃基封端剂制备步骤复杂，成本高，且聚合过程羟烃基容易发生副反应，所得产品批次稳定性差；后一种方法在硅氢加成前，必须对羟基进行保护，硅氢加成后再进行脱保护，过程复杂，成本高，反应周期长，不适合工业生产。

中国专利文献CN110922600A公开了一类羟烃基有机硅化合物及其制备方法和应用。羟烃基有机硅化合物包括羟烃基硅烷化合物、羟烃基线性聚硅氧烷或羟烃基硅树脂，该方法需要以氨烃基有机硅化合物/聚合物为起始原料，通过与环氧化合物开环反应所得，成本较高,反应周期长，不适合工业生产。

发明内容

针对现有技术的不足，尤其是现有制备步骤复杂，成本高，聚合过程存在羟烃基的副反应，批次不稳定的难题，本发明提供一种羟烃基封端聚硅氧烷的简单制备方法。

本发明的制备方法无需现有方法的羟基保护和脱保护，避免了现有开环聚合中羟烃基发生的副反应，工艺简便、反应温和、成本低、批次稳定好，生产效率高，安全经济，适合工业化生产。

本发明的技术方案如下：

一种羟烃基封端聚硅氧烷的简单制备方法，包括步骤如下：

(1)将二甲基氯硅烷与有机溶剂混合均匀，得混合溶液，在冷水浴下，将含双键的醇缓慢滴加到混合溶液中，滴加完毕后在常温下搅拌反应1～5h，得到醇解产物的有机溶液；

(2)将硅氢加成催化剂加入到醇解产物的有机溶液中，加热反应0.5～24h，得硅氢加成产物的有机溶液；

(3)将羟基封端聚硅氧烷加入到硅氢加成产物的有机溶液中，加入催化剂，加热搅拌反应20min～24h，反应结束后恢复至常温，减压蒸馏脱除低沸物，制得羟烃基封端聚硅氧烷。

根据本发明优选的，步骤(1)中，所述的有机溶剂选自正己烷、石油醚、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、乙醚、二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲亚砜或溶剂油。

根据本发明优选的，步骤(1)中，所述的含双键的醇的结构式如下式Ⅰ所示：

根据本发明优选的，步骤(1)中，有机溶剂与二氯氢硅烷的体积比为0～1000:1。

进一步优选的，步骤(1)中，有机溶剂与二氯氢硅烷的体积比为50～800:1。