专利名称：一种支链型苯基硅油及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硅油及制备方法，尤其涉及一种支链型苯基硅油及其制备方法。
背景技术：
苯基硅油是硅油的主要品种之一，由于其具有良好的化学稳定性、耐高低温性、电绝缘性，耐辐射性和生理惰性等性能，被广泛地应用于日用化学品、电子、机械等方面。
传统的苯基硅油是部分甲基被苯基取代了的线性的聚二甲基硅氧烷，其结构如下所示 其中R可以是甲基或者苯基，m、n、p也可能为0。
它们的合成路线分为水解缩聚和开环聚合两种1、通过水解缩聚反应得到以二甲基二氯硅烷、二甲基二烷氧基硅烷、苯基甲基二氯硅烷、苯基甲基二烷氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基二烷氧基硅烷中的任何一种或几种合成主链，以三甲基氯硅烷、三甲基烷氧基硅烷、甲基二苯基氯硅烷、甲基二苯基烷氧基硅烷中的任何一种或几种为封端剂，通过水解缩聚得到。
2、通过开环聚合得到主要是八甲基环四硅氧烷、二甲基环硅氧烷与四甲基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷等，在酸或碱的催化下开环聚合，并用六甲基二硅氧烷等封端得到。
传统的苯基硅油由于具有以下的不足之处，限制了其在化妆品领域中的应用1、与乙醇、丙三醇等带有一定极性的物质和带有长碳链的石蜡、矿物油等物质相溶性不好；2、很难做到低粘度下具有高折光率；3、化妆品原料对气味和色泽的要求非常严格，很难做到无色无味，特别是带有二苯基硅氧烷链节的硅油气味较明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，提供一种支链型苯基硅油。该支链型苯基硅油，外观为无色透明液体，并且无味；与化妆品中常用的乙醇、丙三醇等弱极性物质和带有长碳链的石蜡、白矿油等多种原料相溶性都很好，并且低粘度下还具有较高的折光率，特别适合作为化妆品原料，用在护肤品、防晒霜、唇膏等产品中。
本发明所要解决的另一个技术问题是上述支链型苯基硅油的制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案一种支链型苯基硅油，其结构式为 其中R1、R2、R3为烷基或芳烃基，优选甲基、乙基或苯基；R1、R2、R3可以相同，也可以不相同；聚合度n＝1～100的整数；它由下述重量百分比配比原料合成而得A、苯基硅烷15～30％B、封端剂 20～45％C、催化剂 0～15％D、水 20～65％；其基本性能为
外观无色透明液体气味无味20℃时粘度 15～500mPa.s 一般15～100mPa.s20℃时折光率1.4550～1.500020℃时比重 0.9700～1.1000。
上述的苯基硅烷为满足如下结构式中的任何一种 其中X可以选用卤素或者烷氧基，优选氯、甲氧基或乙氧基。
上述的封端剂为满足如下结构式I的硅烷或满足结构式II的硅氧烷中的任何一种 其中R1、R2、R3为烷基或芳烃基，优选甲基、乙基或苯基，R1、R2、R3可以相同，也可以不相同；X可以是卤素或者烷氧基，优选氯、甲氧基或乙氧基。
上述的催化剂为质子酸或强酸性离子交换树脂中的任何一种，优选盐酸。
上述的水可选用蒸馏水、去离子水、工业用水和自来水，优选去离子水。
本发明解决另一个技术问题采用的技术方案上述支链型苯基硅油的制备方法，它包括如下步骤将水和催化剂加入到反应器中搅拌，将苯基硅烷和封端剂混合均匀，在1～8小时内均匀滴加到反应器中，控制反应温度在5～60℃；滴加完升温至50～80℃，再反应1～6小时；反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性；然后在1.3～11.3KPa、80～150℃下减压蒸馏1～4小时；冷却至室温，加入活性炭，升温至40～80℃，搅拌0.5～4小时，然后过滤得到产物。
本发明的合成路线根据所用封端剂不同，反应路线有以下两种反应式1 反应式2； 本发明的优异效果本发明以苯基硅烷和封端剂制备了支链型苯基硅油，n可在一定范围内调解，通过改变和调解四种原料的用量，可以得到不同粘度，不同折光率的苯基硅油，可达到如下的基本性能外观无色透明液体气味无味20℃时粘度 15～500mPa.s 一般15～100mPa.s20℃时折光率1.4550～1.500020℃时比重 0.9700～1.1000。
本发明得到的产物与传统苯基硅油相比，具有无色无味，透明，低粘度下具有高折光率，例如粘度为15mPa.s的苯基硅油，折光率可以达到1.455；与多种化妆品原料包括乙醇、甘油、白矿油、石蜡、羊毛脂等都有良好的相溶性；安全性高，不含重金属。表1是本发明制备的苯基硅油与化妆品中常用原料的相溶性。
表1苯基硅油与化妆品中常用原料的相溶性
C表示完全相溶，I表示部分不相溶或完全不相溶。
下面结合具体实施例来详细说明本发明具体实施方式
实施例1将565g去离子水加入1L四口烧瓶中搅拌，将131g苯基三氯硅烷和174g三甲基氯硅烷混合均匀，在8小时内均匀滴加到烧瓶中，控制反应温度在5℃；滴加完升温至60℃，再反应1小时，反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性；然后在1.3KPa、100℃下，减压蒸馏4小时；降至室温后，加入活性炭，升温至50℃，搅拌0.5小时，然后抽滤得到无色无味的产物132g，粘度为28mPa.s，折光率为1.4669，比重为1.005。
实施例2将290g去离子水和52g质量浓度为36％的盐酸加入1L四口烧瓶中搅拌，将162g苯基三乙氧基硅烷和350g三甲基乙氧基硅烷混合均匀，在1小时内均匀滴加到烧瓶中，控制反应温度在50℃；滴加完升温至80℃，再反应6小时，反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性；然后在1.3KPa、80℃下减压蒸馏4小时；降至室温后加入活性炭，升温至80℃，搅拌2小时，然后抽滤得到无色无味的产物160g，粘度为15mPa.s，折光率为1.4552，比重为0.9726。
实施例3将222g去离子水和72g质量浓度为38％的盐酸加入1L四口烧瓶中搅拌，将196g苯基三乙氧基硅烷和400g六甲基二硅氧烷混合均匀，在2小时内均匀滴加到烧瓶中，控制反应温度在60℃；滴加完升温至75℃，再反应3小时，反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性；然后在11.3KPa、150℃下减压蒸馏2小时；降至室温后加入活性炭，升温至40℃，搅拌4小时，然后抽滤得到无色无味的产物210g，粘度为20mPa.s，折光率为1.4600，比重为0.9804。
实施例4将290g去离子水和131g强酸性离子交换树脂加入到1L四口烧瓶中搅拌，将203g苯基三乙氧基硅烷和250g六甲基二硅氧烷混合均匀后，在7小时内均匀滴加到烧瓶中，控制反应温度在15℃；滴加完升温至75℃，再反应6小时，反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性；然后在6.3KPa、125℃下减压蒸馏3.5小时；降至室温后加入活性炭，升温至45℃，搅拌3.5小时，然后抽滤得到无色无味的产物140g，粘度为98mPa.s，折光率为1.4786，比重为1.0550。
实施例5将600g水和40g浓硫酸加入到2L四口烧瓶中搅拌，将400g苯基三乙氧基硅烷和300g三甲基乙氧基硅烷混合均匀后，在4小时内均匀滴加到烧瓶中，控制反应温度在50℃；滴加完升温至80℃，再反应4小时，反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性，然后在2KPa、130℃下减压蒸馏2小时；降至室温后加入活性炭，升温至40℃，搅拌1小时，然后抽滤得到无色无味的产物420g，粘度为52mPa.s，折光率为1.4700，比重为1.011。
实施例6将150g水和38g强酸性离子交换树脂加入到1L四口烧瓶中搅拌，将225g苯基三甲氧基硅烷和337g三甲基甲氧基硅烷混合均匀后，在6小时内均匀滴加到烧瓶中，控制反应温度在40℃；滴加完升温至50℃，再反应6小时，反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性；然后在2.6KPa、115℃下减压蒸馏1小时；降至室温后加入活性炭，升温至55℃，搅拌2小时，然后抽滤得到无色无味的产物245g，粘度为32mPa.s，折光率为1.4631，比重为0.9857。
权利要求
1.一种支链型苯基硅油，其特征在于它的结构式为 其中R1、R2、R3为烷基或芳烃基，R1、R2、R3可以相同，也可以不相同；聚合度n＝1～100的整数；它由下述重量百分比配比原料合成而得A、苯基硅烷15～30％B、封端剂 20～45％C、催化剂 0～15％D、水 20～65％；其基本性能为外观无色透明液体气味无味20℃时粘度 15～500mPa.s一般15～100mPa.s20℃时折光率1.4550～1.500020℃时比重 0.9700～1.1000。
2.根据权利要求1所述的支链型苯基硅油，其特征在于所述的支链型苯基硅油的结构式中的R1、R2、R3为甲基、乙基或苯基，R1、R2、R3可以相同，也可以不相同。
3.根据权利要求1所述的支链型苯基硅油，其特征在于所述的苯基硅烷为满足如下结构式中的任何一种 其中X可以选用卤素或者烷氧基。
4.根据权利要求3所述的支链型苯基硅油，其特征在于所述的苯基硅烷的结构式中的X可以选用氯、甲氧基或乙氧基。
5.根据权利要求1所述的化妆品用苯基硅油，其特征在于所述的封端剂为满足如下结构式I的硅烷或满足结构式II的硅氧烷中的任何一种 其中R1、R2、R3为烷基或芳烃基，R1、R2、R3可以相同，也可以不相同；X可以是卤素或者烷氧基。
6.根据权利要求5所述的化妆品用苯基硅油，其特征在于所述的封端剂为满足如下结构式I的硅烷或满足结构式II的硅氧烷中的任何一种，它们的结构式中的R1、R2、R3为甲基、乙基或苯基；X可以是氯、甲氧基或乙氧基。
7.根据权利要求1所述的化妆品用苯基硅油，其特征在于所述的催化剂为质子酸或强酸性离子交换树脂中的任何一种。
8.根据权利要求1所述的化妆品用苯基硅油，其特征在于所述的催化剂为盐酸。
9.根据权利要求1所述的化妆品用苯基硅油，其特征在于所述的水可选用蒸馏水、去离子水、工业用水和自来水。
10.权利要求1-9任何一项所述的支链型苯基硅油的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤将水和催化剂加入到反应器中搅拌，将苯基硅烷和封端剂混合均匀，在1～8小时内均匀滴加到反应器中，控制反应温度在5～60℃；滴加完升温至50～80℃，再反应1～6小时；反应完静置分水；将油相反复进行碱洗和水洗直至中性；然后在1.3～11.3KPa、80～150℃下减压蒸馏1～4小时；冷却至室温，加入活性炭，升温至40～80℃，搅拌0.5～4小时，然后过滤得到产物。
全文摘要
本发明涉及一种支链型苯基硅油，它的结构式为其中R
文档编号C08G77/00GK1834133SQ200610034998
公开日2006年9月20日 申请日期2006年4月17日 优先权日2006年4月17日
发明者张宇, 张利萍 申请人:广州天赐有机硅科技有限公司