本发明涉及有机硅改性聚烯烃技术领域，具体是一种梳形支化有机硅共聚物及制作方法。
背景技术
现有有机硅共聚物主要是高分子量硅油或改性硅油与聚烯烃或是其他塑料粒子直接混合挤出造粒，做成加工助剂，但是分子间结合力不强，随着时间推移易造成迁移析出，也因为这个原因加工助剂只有润滑性的局限性功能，而其他性能和力学性能没有提升或会造成下降。本申请要解决的问题就是加一个聚烯烃偶联有机硅的分子链片段，来解决两者之间结合力差的特点。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种大幅度提高了对聚烯烃的相容性，进一步提高润滑性、光亮性、防水性、防油性、防污性和分散性的梳形支化有机硅共聚物及制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种梳形支化有机硅共聚物，其结构式如式(1)所示：
式(1)中，a与b之和等于2～12000的整数，c＞d且c与d之和等于100～2000的整数，m1+m2+m3之和等于3～3000的整数，n1+n2+n3之和等于3～6000的整数。
作为本发明进一步的方案：
所述梳形支化有机硅共聚物，其原料包括结构式分别如式(2)、式(3)、式(4)所示的甲基含氢硅油片段、甲基乙氧基硅油片段以及长链聚二甲基三亚甲基硅烷片段；
其中，r1是聚烯烃、改性聚烯烃、含有-ch2-、-ch-、-co-和-coo-的链段或是甲基基团、乙基基团、乙烯基基团、丙基基团、丙烯基基团、苯基基团或氰基基团。
作为本发明进一步的方案：
所述r1是聚丙烯。
作为本发明进一步的方案：
所述式(4)所示的长链聚二甲基三亚甲基硅烷片段的原料为二甲基硅杂环丁烷，纯度大于95％，其化学结构式如式(5)所示：
所述梳形支化有机硅共聚物的制备方法，具体步骤如下：
(1)将0.4-0.6份α-烯烃、2.5-3.5份氯铂酸、5-7份异丙醇、0.8-1.2份二甲基二乙烯基硅烷的混合液于25-120℃、常压下回流反应1-2h，冷却后加入5-7份nahco3，在25-80℃搅拌30min，然后在6.67×103pa、25-50℃条件下除去异丙醇和水，过滤后得到铂系催化剂的螯合物备用；
(2)将步骤(1)制得的铂系催化剂的螯合物和1-10倍当量马来酸二甲酯于25-45℃回流1h得到抑制调节剂络合物备用；
(3)取13-17份分子量为50-100万的二甲基硅油、0.8-1.2份25℃下粘度为104mm2/s的含-hosich3-片段的硅油及总体系0.00001-0.002％质量分数的步骤(1)得到的铂系催化剂的螯合物，混匀后，在130℃混炼机中混炼，得到式(2)所示的甲基含氢硅油片段；
(4)将0.03-0.07份水、0.8-1.2份乙醇和1.5-2.5份甲苯的混合液加入到反应器中，在搅拌下加10:1比例的(ch3)2sicl2和ch3sicl3的甲苯溶液进行反应，保持温度在25-35℃之间，反应15min，静置分层，除去下层酸水，上层油水水洗一遍，再加入少量酒精，然后用20％的nahco3中和，再水洗一遍，得到式(3)所示的甲基乙氧基硅油片段；
(5)将式(3)、式(5)分别所示的甲基乙氧基硅油片段以及二甲基硅杂环丁烷按照2:1的比例放入反应器中，再加入0.00001～0.002％步骤(1)所述的铂系催化剂的螯合物，于60～150℃通入氮气活化反应1～8h，即得到式(6)，其化学式为：
(6)将式(2)、式(6)和聚丙烯按照4：1：5的质量比放入密炼机，加入0.05份强氧化剂，0.5份酚类抗氧剂，在95-130℃混炼1～3h，取出少量样品，经过红外光谱ir分析，检测出无si-h波谱即合格，接着加入步骤(2)所述的铂系抑制调节剂，在220-265℃混炼10-90min，从挤出机挤出到90℃热水中，交联固化后得到式(1)。
作为本发明进一步的方案：
所述强抗氧剂为过氧化二异丙苯。
作为本发明进一步的方案：
所述酚类抗氧剂为四[β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、硫代二乙撑双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、n，n-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、n，n＇-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2，2‘-草酰胺基-双[乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)]丙酸酯、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚、4-[(4，6-二辛硫基-1，3，5-三嗪-2-基)]-2，6-二叔丁基苯酚、4，4′－亚甲基双(2，6二叔丁基苯酚)中的一种或多种。
作为本发明再进一步的方案：
所述酚类抗氧剂为四[β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明保留母体硅油以及二甲基硅油的某些物理性质如耐热性、耐寒性、脱模性及抗剪切力，其梳形支化结构大幅度提高了对聚烯烃的相容性，与聚烯烃反应的结合点很多，也非常牢固进一步提高润滑性、光亮性、防水性、防油性、防污性和分散性，梳形支化结构还可带来力学性能上的提升。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种梳形支化有机硅共聚物，其结构式如式(1)所示：
式(1)中，a与b之和等于2～12000的整数，c＞d且c与d之和等于100～2000的整数，m1+m2+m3之和等于3～3000的整数，n1+n2+n3之和等于3～6000的整数。
所述梳形支化有机硅共聚物，其原料包括结构式分别如式(2)、式(3)、式(4)所示的甲基含氢硅油片段、甲基乙氧基硅油片段以及长链聚二甲基三亚甲基硅烷片段；
其中，r1是聚烯烃、改性聚烯烃、含有-ch2-、-ch-、-co-和-coo-的链段或是甲基基团、乙基基团、乙烯基基团、丙基基团、丙烯基基团、苯基基团或氰基基团，r1优选是聚丙烯。
所述式(4)所示的长链聚二甲基三亚甲基硅烷片段的原料为二甲基硅杂环丁烷，纯度大于95％，其化学结构式如式(5)所示：
所述梳形支化有机硅共聚物的制备方法，具体步骤如下：
(1)将0.4份α-烯烃、2.5份氯铂酸、5份异丙醇、0.8份二甲基二乙烯基硅烷的混合液于25℃、常压下回流反应1h，冷却后加入5份nahco3，在25℃搅拌30min，然后在6.67×103pa、25℃条件下除去异丙醇和水，过滤后得到铂系催化剂的螯合物备用；
(2)将步骤(1)制得的铂系催化剂的螯合物和1倍当量马来酸二甲酯于25℃回流1h得到抑制调节剂络合物备用；
(3)取13份分子量为50-100万的二甲基硅油、0.8份25℃下粘度为104mm2/s的含-hosich3-片段的硅油及总体系0.00001％质量分数的步骤(1)得到的铂系催化剂的螯合物，混匀后，在130℃混炼机中混炼，得到式(2)所示的甲基含氢硅油片段；
(4)将0.03份水、0.8份乙醇和1.5份甲苯的混合液加入到反应器中，在搅拌下加10:1比例的(ch3)2sicl2和ch3sicl3的甲苯溶液进行反应，保持温度在25℃之间，反应15min，静置分层，除去下层酸水，上层油水水洗一遍，再加入少量酒精，然后用20％的nahco3中和，再水洗一遍，得到式(3)所示的甲基乙氧基硅油片段；
(5)将式(3)、式(5)分别所示的甲基乙氧基硅油片段以及二甲基硅杂环丁烷按照2:1的比例放入反应器中，再加入0.00001％步骤(1)所述的铂系催化剂的螯合物，于60℃通入氮气活化反应1h，即得到式(6)，其化学式为：
(6)将式(2)、式(6)和聚丙烯按照4：1：5的质量比放入密炼机，加入0.05份强氧化剂，0.5份酚类抗氧剂，在95℃混炼1h，取出少量样品，经过红外光谱ir分析，检测出无si-h波谱即合格，接着加入步骤(2)所述的铂系抑制调节剂，在220℃混炼10min，从挤出机挤出到90℃热水中，交联固化后得到式(1)。
实施例2
一种梳形支化有机硅共聚物同实施例1。
所述梳形支化有机硅共聚物的制备方法，具体步骤如下：
(1)将0.5份α-烯烃、3份氯铂酸、6份异丙醇、1份二甲基二乙烯基硅烷的混合液于70℃、常压下回流反应1.5h，冷却后加入6份nahco3，在50℃搅拌30min，然后在6.67×103pa、40℃条件下除去异丙醇和水，过滤后得到铂系催化剂的螯合物备用；
(2)将步骤(1)制得的铂系催化剂的螯合物和5.5倍当量马来酸二甲酯于35℃回流1h得到抑制调节剂络合物备用；
(3)取15份分子量为50-100万的二甲基硅油、1份25℃下粘度为104mm2/s的含-hosich3-片段的硅油及总体系0.001％质量分数的步骤(1)得到的铂系催化剂的螯合物，混匀后，在130℃混炼机中混炼，得到式(2)所示的甲基含氢硅油片段；
(4)将0.05份水、1份乙醇和2份甲苯的混合液加入到反应器中，在搅拌下加10:1比例的(ch3)2sicl2和ch3sicl3的甲苯溶液进行反应，保持温度在30℃之间，反应15min，静置分层，除去下层酸水，上层油水水洗一遍，再加入少量酒精，然后用20％的nahco3中和，再水洗一遍，得到式(3)所示的甲基乙氧基硅油片段；
(5)将式(3)、式(5)分别所示的甲基乙氧基硅油片段以及二甲基硅杂环丁烷按照2:1的比例放入反应器中，再加入0.001％步骤(1)所述的铂系催化剂的螯合物，于100℃通入氮气活化反应5h，即得到式(6)，其化学式为：
(6)将式(2)、式(6)和聚丙烯按照4：1：5的质量比放入密炼机，加入0.05份强氧化剂，0.5份酚类抗氧剂，在95-130℃混炼2h，取出少量样品，经过红外光谱ir分析，检测出无si-h波谱即合格，接着加入步骤(2)所述的铂系抑制调节剂，在240℃混炼50min，从挤出机挤出到90℃热水中，交联固化后得到式(1)。
实施例3
一种梳形支化有机硅共聚物同实施例1。
所述梳形支化有机硅共聚物的制备方法，具体步骤如下：
(1)将0.6份α-烯烃、3.5份氯铂酸、7份异丙醇、1.2份二甲基二乙烯基硅烷的混合液于120℃、常压下回流反应2h，冷却后加入7份nahco3，在80℃搅拌30min，然后在6.67×103pa、50℃条件下除去异丙醇和水，过滤后得到铂系催化剂的螯合物备用；
(2)将步骤(1)制得的铂系催化剂的螯合物和10倍当量马来酸二甲酯于45℃回流1h得到抑制调节剂络合物备用；
(3)取17份分子量为50-100万的二甲基硅油、1.2份25℃下粘度为104mm2/s的含-hosich3-片段的硅油及总体系0.002％质量分数的步骤(1)得到的铂系催化剂的螯合物，混匀后，在130℃混炼机中混炼，得到式(2)所示的甲基含氢硅油片段；
(4)将0.07份水、1.2份乙醇和2.5份甲苯的混合液加入到反应器中，在搅拌下加10:1比例的(ch3)2sicl2和ch3sicl3的甲苯溶液进行反应，保持温度在35℃之间，反应15min，静置分层，除去下层酸水，上层油水水洗一遍，再加入少量酒精，然后用20％的nahco3中和，再水洗一遍，得到式(3)所示的甲基乙氧基硅油片段；
(5)将式(3)、式(5)分别所示的甲基乙氧基硅油片段以及二甲基硅杂环丁烷按照2:1的比例放入反应器中，再加入0.002％步骤(1)所述的铂系催化剂的螯合物，于150℃通入氮气活化反应8h，即得到式(6)，其化学式为：
(6)将式(2)、式(6)和聚丙烯按照4：1：5的质量比放入密炼机，加入0.05份强氧化剂，0.5份酚类抗氧剂，在130℃混炼3h，取出少量样品，经过红外光谱ir分析，检测出无si-h波谱即合格，接着加入步骤(2)所述的铂系抑制调节剂，在265℃混炼90min，从挤出机挤出到90℃热水中，交联固化后得到式(1)。
所述强抗氧剂为过氧化二异丙苯。
所述酚类抗氧剂为四[β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、硫代二乙撑双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、n，n-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、n，n＇-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2，2‘-草酰胺基-双[乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)]丙酸酯、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚、4-[(4，6-二辛硫基-1，3，5-三嗪-2-基)]-2，6-二叔丁基苯酚、4，4′－亚甲基双(2，6二叔丁基苯酚)中的一种或多种；优选为四[β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇。
本发明式(1)的化学结构式可以分解为：a-b-c，具有梳形支化结构；如下：
即所述梳形支化结构为
本发明保留母体硅油以及二甲基硅油的某些物理性质如耐热性、耐寒性、脱模性及抗剪切力，其梳形支化结构大幅度提高了对聚烯烃的相容性，与聚烯烃反应的结合点很多，也非常牢固进一步提高润滑性、光亮性、防水性、防油性、防污性和分散性，梳形支化结构还可带来力学性能上的提升。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。