一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法与流程

本发明属于有机硅制备，尤其涉及一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法。

背景技术：

1、室温固化硅橡胶是一种特殊类型的硅橡胶，其主要特点是可以在室温条件下进行硬化或固化，具有优异的耐热性、耐寒性、电绝缘性和化学稳定性。室温固化硅橡胶由于其优异的性能在光伏、电子器件、汽车、建筑装饰等领域得到广泛应用。目前，室温固化硅橡胶主要分为脱醇型、脱醋酸型、脱酮肟型等，其中，脱醇型硅橡胶与金属、玻璃等具有良好的粘接性、对基材无腐蚀，硫化时释放出的低分子醇低毒环保、无刺激性气味，作为一种绿色环保的密封剂具有很好的发展前景。

2、但是目前脱醇型硅橡胶的制备、储存还存在较大技术难题，具体的：目前，国内大部分脱醇型单组分室温硫化硅橡主要以羟基封端聚二甲基硅氧烷为基胶、烷氧基硅烷为交联剂、钛酸酯为催化剂配以填料等制成。在制备过程中，极易出现体系黏度急剧上升甚至凝胶的现象，通常称之为“黏度高峰”；同时，在存放过程中，硅羟基与硅烷发生反应会有微量的醇释放出来，在催化剂的作用下会与基胶发生反应生成反应活性很低的单烷氧基封端聚合物，其不能进一步交联固化，会影响产品的贮存稳定性，使得产品在储存过程中存在储存时间短、储存后粘接性能差等问题。

3、经过本领域技术人员多年的研究发现：采用烷氧基封端聚二甲基硅氧烷为基胶来制备脱醇型硅橡胶可解决上述问题，这使得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷具有重要的应用前景。

4、当前，生产烷氧基封端聚二甲基硅氧烷主要有以下方法：

5、第一，采用羟基封端的聚硅氧烷与烃基烷氧基硅烷在催化剂存在下进行反应，其所采用的烃基烷氧基硅烷有甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷以及相应的乙氧基、丙氧基的硅烷等，所采用的催化剂有碱性或酸性催化剂，碱性催化剂有氢氧化钾和氢氧化钠以及其制备的碱胶、碱土金属化合物、有机胺以及带氨基的有机硅化合物等；酸性催化剂有路易斯酸等。但因烷氧基硅烷与硅羟基反应活性低，此类方法普遍存在封端率不高、羟基残留高等缺点；

6、第二，采用低粘度烷氧基封端聚硅氧烷与羟基封端聚硅氧烷在催化剂作用下反应，得到高粘度烷氧基硅烷封端聚硅氧烷，但此方法存在成本高，原料难得的问题。

7、另外，近年来兴起的环体聚合法成本高，反应过程繁琐，不适合大规模的工业化生产，硅氢加成法的成本也较高，缩合法虽然成本较低，但成品率较低，在封端过程中有解聚或交联的风险，因此难以高效的制备得到粘度理想同时封端率高的样品，对工业化经济损失影响较大。

8、综上可知：现有制备烷氧基封端聚硅氧烷的方法普遍存在原料难得，成本高、封端不完全等缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种反应活性高、产品封端率高、原料易得、成本低的烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法

2、有鉴于此，本发明提供一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，包括步骤：

3、s1，制备带多个活性官能团的硅烷封端剂，其中一个活性官能团为酮肟基、酰氧基或酰胺基；

4、s2，羟基封端聚硅氧烷与上述步骤s1制备得到的硅烷封端剂在催化剂的作用下制备烷氧基封端聚硅氧烷。

5、进一步的，在所述步骤s1中，制备带三个活性官能团的硅烷封端剂，其中一个活性官能团为酮肟基、酰氧基或酰胺基；另外两个活性官能团为烷氧基。

6、进一步的，所述带三个活性官能团的硅烷封端剂的结构如下：

7、

8、其中，r1为甲基、乙烯基、乙基、丙基、苯基中的一种；

9、r2为甲基、乙基、丙基、丁基中的一种；

10、r3为酮肟基、酰氧基、酰胺基中的一种。

11、进一步的，在所述步骤s1中，制备带四个活性官能团的硅烷，其中一个活性官能团为酮肟基、酰氧基或酰胺基；另外三个活性官能团为烷氧基。

12、进一步的，所述带四个活性官能团的硅烷封端剂的结构如下：

13、

14、其中，r2为甲基、乙基、丙基、丁基中的一种；

15、r3为酮肟基、酰氧基、酰胺基中的一种。

16、进一步的，在所述带三个活性官能团的硅烷封端剂中，r1为甲基，r2为甲基，r3为n-甲基乙酰胺基或乙酰氧基；

17、在所述带四个活性官能团的硅烷封端剂中，r2为甲基，r3为n-甲基乙酰胺基或乙酰氧基。

18、进一步的，所述带多个活性官能团的硅烷封端剂选自甲基二甲氧基酰氧基硅烷、甲基二甲氧基(n-甲基乙酰胺基)硅烷、三甲氧基酰氧基硅烷、三甲氧基(n-甲基乙酰胺基)硅烷中的一种或多种。

19、进一步的，所述烷氧基封端聚硅氧烷的结构如下：

20、

21、其中，r1为甲基、乙烯基、乙基、丙基、苯基中的一种；

22、r2为甲基、乙基、丙基、丁基中的一种。

23、进一步的，在所述步骤s1中，所述的带多个活性官能团的硅烷封端剂的制备过程如下：

24、含氢氯硅烷首先先与醇进行取代反应，再在脱氢催化剂存在下与酮肟、酸酐、酸、或酰胺进行脱氢取代反应，制备所述的带多个活性官能团的硅烷。

25、进一步的，在所述步骤s2中，烷氧基封端聚硅氧烷的制备过程如下：

26、将羟基封端聚硅氧烷与步骤s1制备得到的硅烷封端剂按比例投入到反应器中，并加入催化剂，加热到40～80℃，搅拌2～6小时，然后滴加中和剂将物料ph调节到7，然后在100～180℃、抽空下脱低，脱低完成后，降温到60℃以下，过滤得到烷氧基封端聚硅氧烷。

27、本发明的有益效果是：本发明所述的烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法具有工艺简单、反应活性高、反应条件温和、能耗低，反应时封端剂投入量少、原料易得、成本低，制得产品封端率高、羟基存留低，储存稳定的优点。

技术特征：

1.一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，在所述步骤s1中，制备带三个活性官能团的硅烷封端剂，其中一个活性官能团为酮肟基、酰氧基或酰胺基；另外两个活性官能团为烷氧基。

3.根据权利要求2所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述带三个活性官能团的硅烷封端剂的结构如下：

4.根据权利要求1所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，在所述步骤s1中，制备带四个活性官能团的硅烷，其中一个活性官能团为酮肟基、酰氧基或酰胺基；另外三个活性官能团为烷氧基。

5.根据权利要求4所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述带四个活性官能团的硅烷封端剂的结构如下：

6.根据权利要求3或5所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求1或2所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述带多个活性官能团的硅烷封端剂选自甲基二甲氧基酰氧基硅烷、甲基二甲氧基(n-甲基乙酰胺基)硅烷、三甲氧基酰氧基硅烷、三甲氧基(n-甲基乙酰胺基)硅烷中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述烷氧基封端聚硅氧烷的结构如下：

9.根据权利要求1所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述的带多个活性官能团的硅烷封端剂的制备过程如下：

10.根据权利要求1所述的一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，在所述步骤s2中，烷氧基封端聚硅氧烷的制备过程如下：

技术总结
本发明属于有机硅制备技术领域，尤其涉及一种烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法，包括步骤：S1，制备带多个活性官能团的硅烷封端剂，其中一个活性官能团为酮肟基、酰氧基或酰胺基；S2，羟基封端聚硅氧烷与上述步骤S1制备得到的硅烷封端剂在催化剂的作用下制备烷氧基封端聚硅氧烷。本发明所述的烷氧基封端聚硅氧烷的制备方法具有工艺简单、反应活性高、反应条件温和、能耗低，反应时封端剂投入量少、原料易得、成本低，制得产品封端率高、羟基存留低，储存稳定的优点。

技术研发人员：李冲合,洪璞,徐建清,王燕锋,王伟
受保护的技术使用者：浙江衢州硅宝化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7