本发明涉及一种封端聚醚和环氧共改性硅油及其制备方法，属于聚醚环氧共改性硅油技术领域。
背景技术
聚醚环氧共改性硅油是在聚甲基硅氧烷大分子的链节上接入聚醚大分子及环氧烷烃而合成的有机硅材料。它兼有聚甲基硅氧烷、环氧烷烃和聚醚三者的优点，被广泛用作纤维油剂、塑料制品等的抗静电剂及织物纤维的防粘剂；甲基硅油的乳化剂；涂料的润滑流平剂及电子灌封胶的增韧剂和脱模剂。
目前制备聚醚环氧共改性硅油的方法主要由含低氢硅油、烯丙基聚醚和烯丙基缩水甘油醚在铂催化剂通过硅氢加成制得。该制备方法过程中聚醚末端羟基和硅氢键容易发生缩合反应，不仅增加改性硅油的粘度以及降低了其有效含量，而且还会影响其存储的稳定性。另外，环氧基在高温和铂催化剂作用下容易发生开环聚合反应，不但会影响产物的收率，而且会增加改性硅油的粘度，这些都影响了聚醚环氧共改性硅油的品质。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种封端聚醚和环氧共改性硅油及其制备方法，该方法采用封端聚醚作为原料，可消除羟基与硅氢键的反应，并且采用脂肪醇作为封闭，有效抑制了高温和催化剂作用下的开环聚合反应，从而增加了产品收率和降低了产品粘度。
本发明的目的提供的封端聚醚和环氧共改性硅油的制备方法包括选取低含氢硅油、占低含氢硅油中含氢量摩尔数10～90％烯丙基封端聚醚和10～90％的烯丙基环氧化合物作为原料，在原料中加入占烯丙基环氧化合物重量1～10％环氧封闭剂和总原料重量10ppm-30ppm％的铂催化剂，加热到80～130℃进行硅氢加成反应，反应3～12h即制得式(ⅰ)的封端聚醚和环氧共改性硅油；其中，所述环氧封闭剂采用脂肪醇；
式(ⅰ)中m＝1-200的整数；x＝1-20的整数；x+y＝2-30的整数；a＝0-50的整数；b＝0-50的整数；a+b＝10-100的整数；r1＝甲基、乙基、丙基、丁基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、环氧基；
进一步地，所述烯丙基封端聚醚和烯丙基环氧化合物的用量总摩尔数等于低含氢硅油含氢量摩尔数。
进一步地，所述低含氢硅油化学式为
(ch3)3sio[(ch3)2sio]m[(ch3)hsio]nsi(ch3)3
其中m＝1-200的整数，n＝2-30的整数。
进一步地，所述脂肪醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或多种组合物。
进一步地，所述烯丙基封端聚醚化学式为
ch2＝chch2o(c2h4o)a(c3h6o)br1
其中a＝0-50的整数，b＝0-50的整数，a+b＝10-100的整数；r1＝甲基、乙基、丙基、丁基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、环氧基。
进一步地，所述烯丙基环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯的一种或多种组合物。
进一步地，所述铂催化剂为氯铂酸、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂(0)络合物、铂(0)-2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷络合物中的一种。
本发明采用封端聚醚作为原料，可消除羟基与硅氢键的反应，并且采用脂肪醇作为封闭，有效抑制了高温和催化剂作用下的开环聚合反应，从而增加了产品收率和降低了产品粘度，从而提高了产品的品质。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的封端聚醚和环氧共改性硅油的制备方法包括如下步骤：
(1)原料准备：取低含氢硅油、烯丙基甲基封端聚醚和烯丙基缩水甘油醚作为原料，取烯丙基缩水甘油醚重量的5％甲醇作为封闭剂，取原料重量的20ppm％氯铂酸作为铂催化剂；
其中，所述低含氢硅油的氢含量为0.25％，其化学式为(ch3)3sio[(ch3)2sio]m[(ch3)hsio]nsi(ch3)3，化学结构式如下：，
其中，m＝1-200的整数；n＝2-30；
所述烯丙基甲基封端聚醚的含量为低含硅油中氢含量摩尔数的50％，其化学式为ch2＝chch2o(c2h4o)a(c3h6o)br1，化学结构式如下：
a＝0-50的整数；b＝0-50的整数；a+b＝10-100的整数；r1＝甲基；
所述烯丙基缩水甘油醚的含量低含硅油中氢含量摩尔数的50％；
(2)硅氢加成反应：将原料、封闭剂和铂催化剂加入在氮气保护下的反应瓶中，并加热到80～130℃，反应时间为3～12h后减压蒸馏得到封端聚醚和环氧共改性硅油。
本实施例制备的封端聚醚和环氧共改性硅油的化学式如下：
其中，m＝1-200的整数；x＝1-20的整数；x+y＝2-30的整数；a＝0-50的整数；b＝0-50的整数；a+b＝10-100的整数；r1＝甲基；
实施例2
本实施例提供的封端聚醚和环氧共改性硅油的制备方法包括如下步骤：
(1)原料准备：取低含氢硅油、烯丙基乙酰基封端聚醚和1,2-环氧-4-乙烯基环己烷作为原料，取1,2-环氧-4-乙烯基环己烷重量的3％正丙醇作为封闭剂，取原料重量的10ppm％1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂(0)络合物作为铂催化剂；
其中，所述低含氢硅油的氢含量为25％，其化学式为(ch3)3sio[(ch3)2sio]m[(ch3)hsio]nsi(ch3)3，化学结构式如下：
m＝1-200的整数，n＝2-30的整数；
所述烯丙基甲基封端聚醚的含量为低含硅油中氢含量摩尔数的30％，其化学式为ch2＝chch2o(c2h4o)a(c3h6o)br1，化学结构式如下：
a＝0-50的整数，b＝0-50的整数，a+b＝10-100的整数，r1＝乙酰基；
所述1,2-环氧-4-乙烯基环己烷的含量低含硅油中氢含量摩尔数的70％；
(2)硅氢加成反应：将原料、封闭剂和铂催化剂加入在氮气保护下的反应瓶中，并加热到80～130℃，反应时间为3～12h后减压蒸馏得到封端聚醚和环氧共改性硅油。
本实施例制备的封端聚醚和环氧共改性硅油的化学式如下：
其中，m＝1-200的整数；x＝1-20的整数；x+y＝2-30的整数；a＝0-50的整数；b＝0-50的整数；a+b＝10-100的整数；r1＝乙酰基；
实施例3
本实施例提供的封端聚醚和环氧共改性硅油的制备方法包括如下步骤：
(1)原料准备：取低含氢硅油、烯丙基环氧基封端聚醚和3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯作为原料，取3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯重量的7％甲醇作为封闭剂，取原料重量的30ppm％铂(0)-2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷络合物作为铂催化剂；
其中，所述低含氢硅油的氢含量为25％，其化学式为(ch3)3sio[(ch3)2sio]m[(ch3)hsio]nsi(ch3)3，化学结构式如下：
m＝1-200的整数；n＝2-30的整数；
所述烯丙基甲基封端聚醚的含量为低含硅油中氢含量摩尔数的70％，其化学式为ch2＝chch2o(c2h4o)a(c3h6o)br1，化学结构式如下：
a＝0-50的整数；b＝0-50的整数；a+b＝10-100的整数；r1＝环氧基；
所述3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯的含量低含硅油中氢含量摩尔数的30％；
(2)硅氢加成反应：将原料、封闭剂和铂催化剂加入在氮气保护下的反应瓶中，并加热到80～130℃，反应时间为3～12h后减压蒸馏得到封端聚醚和环氧共改性硅油。
本实施例制备的封端聚醚和环氧共改性硅油的化学式如下：
其中，m＝1-200的整数；x＝1-20的整数；x+y＝2-30的整数；a＝0-50的整数；b＝0-50的整数；a+b＝10-100的整数；r1＝环氧基；
实施例4
在氮气保护下，将低含氢硅油200g、烯丙基甲基封端聚醚500g、烯丙基缩水甘油醚22.8g、乙醇36g和氯铂酸0.02g加入至三口反应瓶中，加热到110℃反应6小时，然后减压蒸馏除去低沸物，得浅琥珀色透明液体722g，粘度(25℃)：3200mpa·s。
对比实施例1
在氮气保护下，将低含氢硅油200g、烯丙基聚醚500g、烯丙基缩水甘油醚22.8g、乙醇36g、氯铂酸0.02g加入至三口反应瓶中，加热到110℃反应6小时，然后减压蒸馏除去低沸物，得琥珀色透明液体715g，粘度(25℃)：3800mpa·s。与实施例4相比较：未封端烯丙基聚醚制作的封端聚醚和环氧共改性硅油其产量低且粘度高。
对比实施例2
在氮气保护下，将低含氢硅油200g、烯丙基甲基封端聚醚500g、烯丙基缩水甘油醚22.8g、氯铂酸0.02g加入至三口反应瓶中，加热到110℃反应6小时，然后减压蒸馏除去低沸物，得琥珀色透明液体718g，粘度(25℃)：3450mpa·s。与实施例4相比较：不添加脂肪醇制作的封端聚醚和环氧共改性硅油其产量低且粘度高。
综上所述，本发明主要通过采用封端聚醚为原料，有效的降低了产品的粘度及增加了效含量；与此同时采用脂肪醇做封闭剂，有效的抑制了高温和催化剂作用下的开环聚合反应，从而增加了产品收率和降低了产品粘度，提高了产品的品质。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，尤其是关于烯丙基环氧化合物和烯丙基封端聚醚的r1的任意组合，只要满足烯丙基封端聚醚和烯丙基环氧化合物的用量总摩尔数等于低含氢硅油含氢量摩尔数即可，不限于一种，也可以是任意几种的组合，因实施原理基本相同，本实施例就不一一列举，也属于本领域技术人员可以替换得知，所以任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在发明的保护范围内。