[发明专利]一种苯基单元均匀分布的苯基有机硅共聚物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种苯基单元均匀分布的苯基有机硅共聚物的合成方法。

背景技术

苯基有机硅共聚物是由二苯基硅氧单元(D^2Ph)、甲基苯基硅氧单元(D^MePh)、二甲基硅氧单元(D)按一定比例与分布组成的线性有机硅共聚物，或称苯基硅油。由于分子链中引入苯基结构，从而赋予苯基有机硅共聚物具有优异的耐高低温、耐辐射、宽广的使用温域、高折光指数性能，在各行各业尤其是航空航天、国防军工、电子及光器件封装等领域具有广泛的应用。

苯基有机硅共聚物的传统合成方法是采用以下三种方法：(1)含苯基二氯硅烷与二甲基二氯硅烷或含苯基二烷氧基硅烷与二甲基二烷氧基硅烷共水解、强碱性条件下缩合脱水制备苯基有机硅共聚物；(2)含苯基环体与甲基环体开环制备苯基有机硅共聚物；(3)含甲基苯基混合环体的开环聚合。在采用前两种方法中，由于采用单体水解平衡常数或环体开环平衡常数相差较大，合成过程中通常苯基单元在聚合物链节中分布不均匀，当三个以上二苯基单元相连时，造成苯基共聚物发浑现象，导致其透光性大幅下降，使其不能应用于光电子器件的光导封装。方法(3)采用的方法需要甲基苯基混合环体，但甲基苯基混合环体制备工艺复杂，价格高，影响其广泛使用。。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种的苯基有机硅共聚物的合成方法，能够使苯基单元均匀分布在共聚物中。

为了实现上述目的，具体技术方案如下：

一种苯基单元均匀分布的苯基有机硅共聚物的合成方法，包括以下步骤：

1)将含苯基二氯硅烷与二甲基二烷氧基硅烷的混合液或二甲基二氯硅烷与含苯基二烷氧基硅烷混合液加入到装有傅-克催化剂的反应器中，在70～125℃，无水和搅拌条件下进行异缩合反应，当体系没有气体生成后，停止反应，将反应混合物降至室温，过滤、加入体积为反应物体积0.2～1倍的甲苯溶剂，中和催化剂，水洗后得到含苯基中间体；异缩合反应如式(1)所示：

式(1)中，R₁和R₂为Cl或烷氧基，且R₁和R₂不相同；

所述异缩合反应，即通过含二苯基二官能团单体或低聚物与二甲基二官能单体或低聚物(其中苯基单体或低聚物与甲基单体或低聚物的官能团不同)。通过选用傅-克催化剂在保证同一官能团间基本不发生缩合反应，缩合反应主要在异官能团间产生。

2)将含苯基中间体与有机硅封头剂在酸性条件下水解，

3)将水解料除去水，在非平衡性催化剂存在下发生缩合脱水反应，得到产物。

其中，所述含苯基二氯硅烷为甲基苯基二氯硅烷或二苯基二氯硅烷；所述二甲基二烷氧基硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二甲基二异丙氧基硅烷、二甲基二丁氧基硅烷中的一种；所述含苯基二烷氧基硅烷为甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基苯基二丙氧基硅烷、甲基苯基二异丙氧基硅烷、甲基苯基二丁氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二丙氧基硅烷、二苯基二异丙氧基硅烷、二苯基二丁氧基硅烷中的一种。

其中，步骤1)中的傅-克催化剂为三氯化铁、三氯化铝、氯化锌中的一种；中和催化剂是使用碳酸钠或碳酸氢钠中和催化剂，傅-克催化剂的质量浓度为0.1～10％，优选为5％；所述缩合反应温度为70～125℃。

其中，所述的含苯基二氯硅烷：二甲基二烷氧基硅烷或二甲基二氯硅烷：含苯基二烷氧基硅烷的摩尔比为1∶0.5～2。

其中，所述步骤2)中的酸性条件，是在硫酸、盐酸、磺酸、有机酸中的一种的水溶液中，水溶液中还有体积为所述中间体0.2～1倍体积的甲苯，所述水解的温度为30～70℃，所述水解的时间为1～3小时。

其中，所述的酸的水溶液的质量浓度为10ppm～1％，优选为10ppm～0.01％，苯基中间体与酸性水溶液质量之比为1∶0.1～100。

其中，所述步骤2)中封头剂的分子结构为R_mR’_nSiOSiR_mR’_n或R_mR’_nSiOR”，

其中R为乙烯基、丙烯基、丁烯基中的一种；

R’为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基中的一种；