一种羟基聚硅氧烷封端改性方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机硅技术领域，特别涉及一种羟基聚硅氧烷封端改性方法。
【背景技术】
[0002] 脱醇型室温硫化硅橡胶（RTV-I)无刺激性气味，对金属无腐蚀性，硫化过程中无 开裂现象，粘接性好，在苛刻的环境中能保持良好的物理及电性能，是一类综合性能较好的 RTV-I硅橡胶，不仅可以在电子、电气行业作为胶粘剂，还可以在建筑、汽车等行业作为密封 材料，应用范围广泛。
[0003] 但目前国内投入市场的脱醇型室温硫化硅橡胶（RTV-I)的制备原料之一羟基硅 油，由于自身的结构特点和性质，在运输和贮存的过程中，其稳定性随时间的增加而逐渐变 差，使得产品质量大为降低。因此，对于如何延长羟基硅油的稳定性成为一个热门的研宄课 题。通过采用某些封端剂对羟基进行封端处理，可以达到延长贮存时间，提高稳定性，保证 硅油产品的质量和使用时间的目的。
[0004] 一般封端处理所用的催化剂为碱金属氢氧化物、有机胺类化合物、磷酸酯、羧酸和 胺的混合物、含肟基的化合物和醋酸钾等。何业明等在《有机硅材料》2013年第27期"烷氧 基封端聚硅氧烷及其脱醇型RTV-I硅橡胶的研制"中，采用α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、 环己酬时和烷氧基硅烷制备了粘度在17500-20000mPa. s之间的烷氧基封端聚^甲基娃氧 烷。黄文润在《有机硅材料》2003年第17期"单组分室温硫化硅橡胶的配制（七）"中介 绍了将100份粘度（25°C )为IlOOOOmPa s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烧，2.0份甲基 三甲氧基硅烷、0. 1份二丁胺和0. 05份醋酸，在80°C反应30min，得到粘度为130000mPa. s 端基为CH3(CH3O)2Si-的硅油。但是现有制备方法要么工艺复杂，生产成本较高，要么封端 效果不理想。另外，现有技术中，制备的端基为CH3 (CH3O) 2Si-的硅油粘度都比较大，在制备 硅橡胶过程中，加入填料后易造成粘度太大，生产和应用过程中搅拌困难。而采用低粘度羟 基聚硅氧烷、烷氧基硅烷和易于分离的催化剂-阳离子交换树脂改性羟基聚硅氧烷的研宄 还鲜有报道。
【发明内容】
[0005] 为了解决以上技术问题，降低生产成本，本发明采用了以下技术方案：
[0006] 一种羟基聚硅氧烷封端改性方法，其改性方法为：
[0007] A:将羟基聚硅氧烷投入反应釜中，进行搅拌脱气；此脱气步骤可以去除α，ω-二 羟基聚二甲基硅氧烷里面的大部分气体、水分以及其他杂质，从而保证后面的反应不受干 扰；
[0008] Β:脱气后，在搅拌下加入烷氧基硅烷和颗粒状阳离子交换树脂，使羟基聚硅 氧烷和烷氧基硅烷反应，得到封端产物；所述羟基聚硅氧烷和烷氧基硅烷的质量比为 (20-35) :1 ;优选33:1 ;所述阳离子交换树脂优选乙烯基苯磺酸与二乙烯基苯的聚合物，例 如商品名为Amberlyst 15离子交换树脂（干）的阳离子交换树脂。
[0009] C:反应完成后，进行抽真空处理，脱去生成的小分子；
[0010] D:过滤或者静置后，取液体，去除阳离子交换树脂即可
[0011] 优选地，所述羟基聚硅氧烷为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，烷氧基硅烷为甲基 三甲氧基硅烷，所述封端产物为端基是CH3(CH3O)2Si-的封端产物。
[0012] 优选地，所述步骤B中，反应温度为40-80 °C，反应时间为20-60分钟，阳离子交换 树脂用量为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷质量的1-5%，优选1%，反应温度优选70°C，反 应时间优选30分钟。
[0013] 优选地，所述封端产物的粘度为1300-3020mPa. s。
[0014] 优选地，所述脱气温度为40-80°C，脱气时间为20分钟。
[0015] 优选地，所述抽真空是在温度为40-80°C，真空度为0. 06-0. 09MPa条件下进行的。
[0016] 优选地，所述抽真空时间为15-30分钟，优选20分钟。
[0017] 优选地，所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为低粘度的羟基硅油，25°C的粘度为 400-2000mPa · s，优选 750mPa · s。
[0018] 优选地，所述步骤D中过滤是用200目的滤网过滤的，所述过滤或者静置温度为 5-35。。。
[0019] 具体反应式为：
[0020]
[0021] 式中：-Me为-CH3，即甲基。
[0022] 本发明羟基聚硅氧烷封端改性方法适合低粘度体系，因为粘度过大，不仅反应过 程中阳离子交换树脂移动困难，催化剂不能起到良好的催化作用，而且在步骤D中很难分 离去除阳离子交换树脂。
[0023] 采用本发明的技术方案以后，相对于现有技术，具有以下优点：
[0024] (1)现有技术中羟基聚硅氧烷封端改性方法比较复杂，例如，选择碱作为催化剂， 待反应完成后，还需加入中和剂进行中和反应，且有些时候加入量不易控制，操作麻烦。采 用颗粒状阳离子交换树脂作为催化剂，反应完成后，可以选择将产物用滤网过滤后取液体， 或者静置一段时间，待阳离子交换树脂沉入反应器底部，取上层液体产物即可，阳离子交换 树脂分离容易，工艺较为简单。
[0025] (2)阳离子交换树脂可以循环利用，极大节省了成本。
[0026] (3)合成的端基为CH3(CH3O)2Si-的硅油粘度为1300-3020mPa. s，此粘度较小，使 得在制备硅橡胶过程中，加入填料后，硅橡胶粘度不会很大，生产和应用过程更加容易。 具体实施例
[0027] 实施例1 :羟基聚硅氧烷端基改性广品
[0028] (1)在40°C温度下，将50g在25°C粘度为750mPa.s的α，ω-二羟基聚二甲基硅 氧烷投入三口烧瓶中，在此温度下进行搅拌脱气20min ;
[0029] (2)直到α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷里面的气体、水分以及其他杂质几乎清 除后，停止脱气，在40°C搅拌下加入I. 5g甲基三甲氧基硅烷以及0. 5g阳离子交换树脂 amberlystl5(即商品名为Amberlyst 15离子交换树脂（干）的阳离子交换树脂），并40°C 反应30min ;
[0030] (3)在温度为40-50°C，真空度为0. 06-0. 09MPa条件下进行抽真空处理20min，脱 去生成的小分子；
[0031] (4)过滤或者静置后，取液体，去除阳离子交换树脂即可。
[0032] 实施例2 :羟基聚硅氧烷端基改性广品
[0033] (1)在60°C温度下，将50g在25°C粘度为750mPa.s的α，ω-二羟基聚二甲基硅 氧烷投入三口烧瓶中，在此温度下进行搅拌脱气20min ;
[0034] (2)直到α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷里面的气体、水分以及其他杂质几乎清 除后，停止脱气，在60°C搅拌下加入I. 5g甲基三甲氧基硅烷以及0. 5g阳离子交换树脂 amberlystl5,并在 60°C反应 30min ;
[0035] (3)在温度为50-60°C，真空度为0. 06-0. 09MPa条件下进行抽真空处理15min，脱 去生成的小分子；
[0036] (4)过滤或者静置后，取液体，去除阳离子交换树脂即可。
[0037] 实施例3:羟基聚硅氧烷端基改性广品
[0038] (1)在70°C温度下，将50g在25°C粘度为750mPa.s的α，ω-二羟基聚二甲基硅 氧烷投入三口烧瓶中，在此温度下进行搅拌脱气20min ;
[0039] (2)直到α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷里面的气体、水分以及其他杂质几乎清 除后，停止脱气，在70°C搅拌下加入I. 5g甲基三甲氧基硅烷以及0. 5g阳离子交换树脂 amberlystl5,并在 70°C反应 30min ;
[0040] (3)在温度为60-70°C，真空度为0. 06-0. 09MPa条件下进行抽真空处理20min，脱 去生成的小分子；
[0041] (4)过滤或者静置后，取液体，去除阳离子交换树脂即可。
[0042] 实施例4:羟基聚硅氧烷端基改性广品
[0043] (1)在80°C温度下，将50g在25°C粘度为750mPa.s的α，ω-二羟基聚二甲基硅 氧烷投入三口烧瓶中，在此温度下进行搅拌脱气20min ;
[0044] (2)直到α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷里面的气体、水分以及其他杂质几乎清 除后，停止脱气，在80°C搅拌下加入I. 5g甲基三甲氧基硅烷以及0. 5g阳离子交换树脂 amberlystl5,并在 80°C反应 30min ;
[0045] (3)在温度为70-80°C，真空度为0· 06-0. 09MPa条件下进行抽真空处理，脱去生成 的小分子；
[0046] (4)过滤或者静置后，取液体，去除阳离子交换树脂即可。
[0047] 实施例5:羟基聚硅氧烷端基改性广品
[0048] (1)在70°C温度下，将50g在25°C粘度为750mPa. s的α，ω -二羟基聚二甲基硅 氧烷投入三口烧瓶中，在此温度下进行搅拌脱气20min ;
[0049] (2)直到α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷里面的气体、水分以及其他杂质几乎清 除后，停止脱气，在70°C搅拌下加入2. 5g甲基三甲氧基硅烷以及0. 5g阳离子交换树脂 amberlystl5,并在 70°C反应 20min ;
[0050] (3)在温度为60-70°C，真空度为0. 06-0. 09MPa条件下进行抽真空处理，脱去生成 的小分子；
[0051] (4)过滤或者静置后，取液体，去除阳离