一种醇溶性润滑剂及其制备方法_2

文档序号:9779662阅读:来源:国知局
进行,通常将物料加入密闭容器中,并加热至50?100°C条件下真空脱水0.3?Ih,优选的,二甲基硅氧烷环体化合物为环三硅氧烷、环四硅氧烷、环五硅氧烷、环六硅氧烷及其混合物,优选为八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷中的一种或其混合物。
[0033]2)然后将温度调整至45?75°C的反应设定温度,再将含氢硅氧烷化合物、封端剂六甲基二硅氧烷和酸性催化剂加入反应釜,含氢硅氧烷化合物为高含氢硅氧烷化合物,优选的,步骤2)中的酸性催化剂为固体酸或酸性树脂,于反应设定温度下聚合4?1h,降温至35°C以下过滤得到三甲基娃基封端的含氢娃油,含氢娃油为低含氢娃油;优选的,含氢娃氧烷化合物为四甲基四氢环四硅氧烷、三甲基三氢环三硅氧烷或含氢量高于0.5 %的三甲基硅基封端的含氢硅油中的一种或其混合物。二甲基硅氧烷环体化合物与高含氢硅氧烷化合物、封端剂六甲基二硅氧烷的聚合反应需要在催化剂催化下进行,催化剂可以选择酸性或碱性化合物,酸性化合物如硫酸、酸性树脂、固体酸等,碱性化合物如氢氧化钠、请氧化钾、氨基化合物等。考虑到后续的分离,优选可以通过简单过滤除去的固体酸或酸性树脂。聚合反应需在一定温度下进行,聚合温度过低催化效率下降,转化率不高;温度过高,反应速率加快,不仅耗能增加,而且在放大生产时工艺控制难度增大;经过研究发现,聚合温度控制在45?75°C较为合适,在以上温度下聚合4?1h可达到较高的转化率。聚合反应后需要经过滤得到三甲基硅基封端的低含氢硅油。
[0034]3)将过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油以及含羟基单体和铂催化剂加入反应釜中,升温至80?120°C的反应温度,加成反应2?6h至反应完成;优选的,含羟基单体用式CH2 = CR-Z-(O (CH2) b) m_ (0CH2CH( CH3)) n_0H 表示,其中 R 为 H或的烷基,Z为(CH2) a (其中 a为O?10的整数)或C(=0),b为2?6的整数,m、n表示重复单元的个数平均为O?12,m+n< 12,且当Z为C(=0)时m+n>0。这样的单体如烯丙醇、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、烯丙醚(CH2 = CHCH2(OCH2CH2)nOH, η为I?12)、单(甲基)丙烯酸聚醚酯(CH2 = CR⑶(OCH2CH2) nOH,R为H或CH3,11为I?12)等,进一步,含羟基单体为烯丙醇(CH2= CHCH20H)、丙烯酸羟乙酯(CH2 = CHCOOCH2CH2OH)、烯丙基聚三乙二醇单醚(CH2 = CHCH2(OCH2CH2)3OH)中的一种。
[0035]4)减压脱除低沸物,冷却后放料,得到醇溶性润滑剂,反应结束后,脱低沸物可以采用常压蒸馏和减压蒸馏的方法,当常压蒸馏往往需要较高的温度,容易导致产品变色或发生其它不利变化,为了保证产品质量脱低沸物优选采用减压蒸馏的方式。
[0036]如上述的一种醇溶性润滑剂的应用,其特征在于:醇溶性润滑剂用于医疗注射器或注射针头中。
[0037]实施例1
[0038]将970g六甲基环三硅氧烷加入密闭反应釜,在80°C条件下真空脱水0.6h;降温至60°C,再将20g三甲基三氢环三硅氧烷、1g封端剂六甲基二硅氧烷和酸性树脂催化剂加入反应釜,于60°C下聚合7h,降温至35°C以下过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油。该硅油含氢量0.03%,粘度521mPa.S。
[0039]将750g过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油及14.5g烯丙醇加入反应釜,升温至100°c的反应温度,加入铂催化剂,加成反应4h;之后减压脱除低沸物,冷却后放料,得到醇溶性润滑剂(CH3)3S1-[OSi (CH3) (CH2CH2CH2OH) ]5.4-[0Si(CH3)2]212.4-CH3。
[0040]获得的醇溶性润滑剂可以1:1的质量比溶于乙醇中;将获得的醇溶性润滑剂加入水中,搅拌分散后静置放置5分钟,油水分离;将获得的醇溶性润滑剂应用于20ml的注射器上,并进行硅化效果测试,平均最大力为2.3N。
[0041 ] 实施例2
[0042]将982g八甲基环四硅氧烷加入密闭反应釜,在100°C条件下真空脱水0.3h;降温至75°C,再将6g四甲基四氢环四硅氧烷、12g封端剂六甲基二硅氧烷和酸性树脂催化剂加入反应釜,于75°C下聚合4h,降温至35°C以下过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油。该硅油含氢量0.01%,粘度 153mPa.S。
[0043]将750g过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油及8.7g丙烯酸羟乙酯加入反应釜,升温至100°C的反应温度,加入铂催化剂,加成反应3h;之后减压脱除低沸物,冷却后放料,得到醇溶性润滑剂(CH3) 3S 1- [ OS i (CH3) (CH2CH2COOCH2CH2OH) ] 1.35- [ OS i (CH3) 2 ] 179-CH3。
[0044]获得的醇溶性润滑剂可以1:1的质量比溶于乙醇中;将获得的醇溶性润滑剂加入水中,搅拌分散后静置放置5分钟,油水分离;将获得的醇溶性润滑剂应用于20ml的注射器上,并进行硅化效果测试,平均最大力为2.1N。
[0045]实施例3
[0046]将965g六甲基环三硅氧烷加入密闭反应釜,在50°C条件下真空脱水Ih;降温至45°C,再将1g三甲基三氢环三硅氧烷、25g封端剂六甲基二硅氧烷和固体酸催化剂加入反应釜,于45°C下聚合10h,降温至35°C以下过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油。该硅油含氢量0.015%,粘度50mPa.S。
[0047]将750g过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油及7.3g烯丙醇加入反应釜,升温至80°C的反应温度,加入铂催化剂,加成反应6h;之后减压脱除低沸物,冷却后放料,得到醇溶性润滑剂(CH3) 3S1- [ OSi (CH3) (CH2CH2CH2OH) ]1-[0Si (CH3)2J84.5-CH3。
[0048]获得的醇溶性润滑剂可以1:1的质量比溶于乙醇中;将获得的醇溶性润滑剂加入水中,搅拌分散后静置放置5分钟,油水分离;将获得的醇溶性润滑剂应用于20ml的注射器上,并进行硅化效果测试,平均最大力为2.0N。
[0049]实施例4
[0050]将954g六甲基环三硅氧烷加入密闭反应釜,在80°C条件下真空脱水0.5h;降温至60°C,再将40g三甲基三氢环三硅氧烷、6g封端剂六甲基二硅氧烷和固体酸催化剂加入反应釜,于60°C下聚合8h,降温至35°C以下过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油。该硅油含氢量0.06%,粘度987mPa.S。
[0051]将750g过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油及95g烯丙基聚三乙二醇单醚加入反应釜,升温至120°C的反应温度,加入铂催化剂,加成反应2h;之后减压脱除低沸物,冷却后放料,得到醇溶性润滑剂(CH3)3S1-[OSi (CH3) (CH2CH2CH2(OCH2CH2)30H) ] 18-[OSi (CH3)2]348—CH3o
[0052]获得的醇溶性润滑剂可以1:1的质量比溶于乙醇中;将获得的醇溶性润滑剂加入水中,搅拌分散后静置放置5分钟,油水分离;将获得的醇溶性润滑剂应用于20ml的注射器上,并进行硅化效果测试,平均最大力为2.5N。
[0053]实施例5
[0054]将930g八甲基环四硅氧烷加入密闭反应釜,在90°C条件下真空脱水0.5h;降温至60°C,再将60g四甲基四氢环四硅氧烷、1g封端剂六甲基二硅氧烷和酸性树脂催化剂加入反应釜,于60°C下聚合8h,降温至35°C以下过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油。该硅油含氣量0.1 %,粘度510mPa.s。
[0055]将750g过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油及87g丙烯酸羟乙酯加入反应釜,升温至90°C的反应温度,加入铂催化剂,加成反应5h;之后减压脱除低沸物,冷却后放料,得到醇溶性润滑剂(CH3) 3S 1- [ OS i (CH3) (CH2CH2COOCH2CH2OH) ] 16.2- [ OS i (CH3) 2 ] 203.6CH3。
[0056]获得的醇溶性润滑剂可以1:1的质量比溶于乙醇中;将获得的醇溶性润滑剂加入水中,搅拌分散后静置放置5分钟,油水分离;将获得的醇溶性润滑剂应用于20ml的注射器上,并进行硅化效果测试,平均最大力为2.2N。
[0057]实施例6
[0058]将500g六甲基环三硅氧烷、442g八甲基环四硅氧烷加入密闭反应釜,在70°C条件下真空脱水0.8h;降温至55°C,再将50g含氢量为1%、粘度为150mPa.s的三甲基硅基封端含氢硅油、Sg封端剂六甲基二硅氧烷和酸性树脂催化剂加入反应釜,于55°C下聚合9h,降温至35°C以下过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油。该硅油含氢量0.05%,粘度457mPa.S。
[0059]将750g过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油及44g丙烯酸羟乙酯加入反应釜,升温至110°C的反应温度,加入铂催化剂,加成反应3h;之后减压脱除低沸物,冷却后放料,得到醇溶性润滑剂(CH3) 3 S 1- [ OS i (CH3) (CH2CH2COOCH2CH2OH) ] 8-[ OS i (CH3) 2 ] m_CH3。
[0060]获得的醇溶性润滑剂可以1:1的质量比溶于乙醇中;将获得的醇溶性润滑剂加入水中,搅拌分散后静置放置5分钟,油水分离;将获得的醇溶性润滑剂应用于20ml的注射器上,并进行硅化效果测试,平均最大力为2.4N。
[0061 ] 实施例7
[0062]将932g八甲基环四硅氧烷加入密闭反应釜,在80°C条件下真空脱水0.6h;降温至60°C,再将1g四甲基四氢环四硅氧烷、50g含氢量为1%、粘度为150mPa.s的三甲基硅基封端含氢硅油、Sg封端剂六甲基二硅氧烷和酸性树脂催化剂加入反应釜,于60°C下聚合7h,降温至35°C以下过滤得到三甲基硅基封端的含氢硅油。该硅油含氢量0.065%,粘度498mPa.So<
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