用于生产硅酮聚醚的方法

文档序号:3617720阅读:868来源:国知局
专利名称:用于生产硅酮聚醚的方法
用于生产硅酮聚醚的方法本发明涉及用于生产硅酮聚醚(silicone polyether)的方法。DE 31 33 869 Cl (美国等价专利第4,417,068 A号)一般性描述了由氢硅氧烷和 烯基聚醚在贵金属催化下的氢化硅烷化反应而生产硅酮聚醚。实施例表明催化剂用量和催 化剂结构对SiH基团转化率的影响。对于给定类型的催化剂,只有通过明显提高贵金属的 浓度,才能显著提高单位时间可实现的SiH转化率,其成本高因此是不利的。生产硅酮聚醚的基本问题是聚合物给料(polymeric feedstocks)的混合性低,这 通常导致反应混合物最初为两相,且生产在开始时非常缓慢地进行。由美国专利第5,869,727可知,通过加入合成完成后能被再蒸发掉的可挥发性溶 剂能消除这个缺点。更快反应动力学的优点所付出的代价却是更长的产品后处理(product workup)和更差的时空收率。本发明的目的是提供一种方法,其中避免了上面提到的缺点并且提高了 SiH基团 的转化率。本发明实现了此目的。本发明因此提供一种用于生产硅酮聚醚的方法,其中⑴在第一步骤中通式(I)的不饱和聚醚(3)与含有按重量计0.2%至1.6%的硅键合氢原子 (silicon bonded hydrogen atom)的有机聚娃氧烧(1)反应,CH2 = CR1-(CH2) a0 (C2H4O) b (C3H6O) ,R1(I)其中R1是氢原子或具有1至6个碳原子的烃基,a是0或整数1至16,b是0或整数1至50,以及c是0或整数1至50,并且(ii)在第二步骤中将含有按重量计0. 02%至1. 0%的硅键合氢原子的有机聚硅氧烷(2)加入到第一 步骤的反应混合物中,条件是第一步骤和第二步骤中的反应均在催化剂(4)存在下进行,该催化剂促进 硅键合氢加成至脂族双键上,并且有机聚硅氧烷(1)中的硅键合氢的重量浓度与有机聚硅 氧烷(2)中的硅键合氢的重量浓度的比值为至少0.9,优选为至少1.0,更优选为至少1.5。本发明的方法特别优选的是,采用的有机聚硅氧烷(1)中的硅键合氢的重量浓度 与有机聚硅氧烷(2)中的硅键合氢的重量浓度的比值为至少2.0,因为其提供特别快的并 且完全的转化。本发明的方法优选的是,采用的有机聚硅氧烷(1)中的硅键合氢的重量浓度与有 机聚硅氧烷(2)中的硅键合氢的重量浓度的比值为至多50,并优选至多20。本发明方法的第一步骤优选采用的有机硅聚氧烷(1)的量为0. 2至0. 7,更优选0. 3至0. 6克原子硅键合氢每摩尔在聚醚(3)中的脂族双键。本发明方法的第二步聚优选采用的有机聚硅氧烷(2)的量为0. 1至0. 6,更优选 0. 2至0. 5克原子硅键合氢每摩尔在聚醚(3)中的脂族双键。本发明方法优选采用的有机聚硅氧烷⑴和(2)的总量为0. 5至1. 0,更优选0. 6 至0. 8克原子硅键合氢每摩尔在聚醚(3)中的脂族双键。优选使用的有机聚硅氧烷(1)包括由以下通式单元构成的直链、环状或支链有机 聚硅氧烷,
ReH£SiQ4_e_£ (II),
2其中R每次出现时可以相同或不同,为具有1至18个碳原子的不含脂族碳-碳多重键 (aliphatic carbon-carbon multiple bond)白勺H—,e 是 0、1、2 或 3,f 是 0、1 或 2,e和f的总和彡3,条件是包含至少2个硅键合氢原子。优选采用以下通式的有机聚硅氧烷作为有机聚硅氧烷(1)HhR3_hSiO (SiR2O) 0 (SiRHO) pSi R3_hHh (III)其中R为如上所限定的,h是0、1或2,优选0或1,ο是0或整数1至40,优选2至20,以及ρ是0或整数1至40,优选2至20,条件是包含至少2个硅键合氢原子。本文中式(III)应当理解为意指ο A-(SiR2O)-单元和ρ个-(SiRHO)-单元能够 以任何期望的形式分布在有机聚硅氧烷分子中,例如作为嵌段或者无规地分布。这样的有机聚硅氧烷(1)的实例更具体地是由三甲基硅氧烷、二甲基硅氧烷和甲 基氢硅氧烷单元组成的共聚物,由二甲基氢硅氧烷、甲基氢硅氧烷、二甲基硅氧烷和三甲基 硅氧烷单元组成的共聚物,由三甲基硅氧烷、二甲基氢硅氧烷和甲基氢硅氧烷单元组成的 共聚物,由甲基氢硅氧烷和三甲基硅氧烷单元组成的共聚物,由甲基氢硅氧烷、二苯基硅氧 烷和三甲基硅氧烷单元组成的共聚物,由甲基氢硅氧烷、二甲基氢硅氧烷和二苯基硅氧烷 单元组成的共聚物,由甲基氢硅氧烷、苯基甲基硅氧烷、三甲基硅氧烷和/或二甲基氢硅氧 烷单元组成的共聚物,由甲基氢硅氧烷、二甲基硅氧烷、二苯基硅氧烷、三甲基硅氧烷和/ 或二甲基氢硅氧烷单元组成的共聚物,以及还有由二甲基氢硅氧烷、三甲基硅氧烷、苯基氢 硅氧烷、二甲基硅氧烷和/或苯基甲基硅氧烷单元组成的共聚物。有机聚硅氧烷(1)的平均粘度优选为在25°C下0. 5mm2/s至50mm2/S,更优选在 25°C 下 2mm2/s 至 20mm2/s。
优选使用的有机聚硅氧烷(2)包括由以下通式单元构成的直链、环状或支链有机 聚硅氧烷
权利要求
一种用于生产硅酮聚醚的方法,其中(i)在第一步骤中通式(I)的不饱和聚醚(3)与含有按重量计0.2%至1.6%的硅键合氢的有机聚硅氧烷(1)反应,CH2=CR1 (CH2)aO(C2H4O)b(C3H6O)cR1(I)其中R1是氢原子或具有1至6个碳原子的烃基,a是0或整数1至16,b是0或整数1至50,以及c是0或整数1至50,并且(ii)在第二步骤中将含有按重量计0.02%至1.0%的硅键合氢的有机聚硅氧烷(2)加入到所述第一步骤的反应混合物中,条件是所述第一步骤和所述第二步骤中的反应在催化剂(4)存在下进行,所述催化剂(4)促进硅键合氢加成至脂族双键上,并且有机聚硅氧烷(1)中的硅键合氢的重量浓度与有机聚硅氧烷(2)中的硅键合氢的重量浓度的比值为至少0.9。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,有机聚硅氧烷(1)中的硅键合氢的重量浓 度与有机聚硅氧烷(2)中的硅键合氢的重量浓度的比值为至少1.5。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一步聚采用的有机聚硅氧烷(1)的量为0.2至0. 7克原子硅键合氢每摩尔在聚醚(3)中的脂族双键。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,所述第二步骤采用的有机聚硅氧烷(2)的量为0.1至0. 6克原子硅键合氢每摩尔在聚醚(3)中的脂族双键。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,使用的有机聚硅氧烷(1)和 (2)的总量为0. 5至1. 0克原子硅键合氢每摩尔在聚醚(3)中的脂族双键。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,使用的有机聚硅氧烷(1)包 括通式(III)的有机聚硅氧烷HhR3_hS i 0 (S i R2O)。(S i RHO) PS i R3_hHh (III) 其中R为如上所限定的,h是0、1或2,ο是0或整数1至40以及P是0或整数1至40,条件是包含至少2个硅键合氢原子。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,使用的有机聚硅氧烷(2)包括 通式(V)的有机聚硅氧烷HgR3_gSiO (SiR2O) r (SiRHO) sSiR3_gHg (V) 其中R为如上所限定的,g是0、1或2,r是0或整数1至500,以及 s是0或整数1至100,条件是包含至少2个硅键合氢原子。
全文摘要
本发明涉及用于生产硅酮聚醚的方法。根据所述方法,(i)在第一步骤中,通式CH2=CR1-(CH2)aO(C2H4O)b(C3H6O)cR1(I)的不饱和聚醚(3)与含有按重量计0.2%至1.6%含量的Si-键合氢原子的有机聚硅氧烷(1)反应,其中R1是氢原子或具有1至6个碳原子的烃基,a是0或整数1至16,b是0或整数1至50以及c是0或整数1至50,并且(ii)在第二步骤中,将含有按重量计0.02%至1.0%含量的Si-键合氢原子的有机聚硅氧烷(2)加入到第一步骤的反应混合物中,条件是第一步骤和第二步骤中的反应均在催化剂(4)存在下进行,该催化剂促进Si-键合氢加成至脂族双键上,并且有机硅氧烷(1)中的Si-键合氢的重量浓度与有机硅氧烷(2)中的Si-键合氢的重量浓度的比值为至少0.9,优选为至少1.0,更优选为至少1.5。
文档编号C08G77/12GK101959938SQ200980107748
公开日2011年1月26日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年3月5日
发明者克里斯蒂安·赫尔齐格 申请人:瓦克化学股份公司
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