一種帶端氫含氫硅油的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種帶端氫含氫硅油的制備方法，依次包括下述步驟：(1)以高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷作為反應單體，并加入有機溶劑和端氫封端劑，在酸性催化劑作用下進行聚合反應；(2)聚合反應結束后，將得到的反應液水洗至中性，在高溫下脫去其中的低沸物，即可得到帶端氫含氫硅油。本發明的帶端氫含氫硅油含氫量為0.1-1.2wt%之間可調，具有高折射率、高透光率、耐高溫等優良特性，作為加成型硅橡膠和硅樹脂的交聯劑，可提高加成型硅橡膠和硅樹脂的力學性能和熱性能，且其原料易得，生產工藝簡單，生產周期短，適合工業化生產。
【專利說明】一種帶端氫含氫硅油的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含氫硅油的制備方法，具體地說，涉及一種帶端氫含氫硅油的制備方法。
【背景技術】
[0002]含氫硅油具有許多獨特的性能，如極好的熱穩定性、化學穩定性、拒水性和反應性等。這些獨特的性能使含氫硅油在很多領域得到廣泛應用，如用作建筑的防污、防油、防水處理劑；制備改性硅油的原料；用于天然及合成纖維織物、皮革的防水劑和柔軟劑的紡織助劑；此外，由于其分子中含有一定數量的比較活潑的S1-H鍵，在催化劑作用下，可與其它含雙鍵、羥基等活性劇團的化學物質發生反應，也可作為液體硅橡膠的交聯劑。
[0003]含氫硅油中端氫含氫硅油除了具有上述特點，還可利用其端基上的S1-H鍵通過硅氫化反應可在聚硅氧烷分子鏈上引入各種有機基團；所以端氫基聚硅氧烷在塑料、樹脂改性，硅油改性、液體娃橡膠的交聯劑、特種有機娃表面活性劑及樹枝狀聚合物的合成中有著更重要的用途。
[0004]為了增加含氫硅油中S1-H鍵的數量，使其具有更高的活性和性能，需要制備一種帶端氫含氫硅油，能適用于更廣泛的領域。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對以上弊端提供一種帶端氫含氫硅油的制備方法，用此方法能夠制得性能更優異的含氫硅油。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:
[0007]一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征在于，其制備方法如下:
[0008](I)以高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷作為反應單體，并加入有機溶劑和端氫封端齊?，在酸性催化劑作用下進行聚合反應；
[0009](2)聚合反應結束后，將得到的反應液水洗至中性，在高溫下脫去其中的低沸物，即可得到帶端氫含氫硅油。
[0010]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述的高含氫聚硅氧烷是高含氫娃油KF-99、高含氫硅油TSF-484、高含氫硅油KCC中的一種或兩種以上的組合。
[0011 ] 上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述環硅氧烷是六甲基環三硅氧烷、八甲基環四硅氧烷、十甲基環五硅氧烷、十二甲基環六硅氧烷中的一種或兩種以上的組合。
[0012]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述高含氫聚硅氧烷和環硅氧烷的質量比為I: 10-10:1。
[0013]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述有機溶劑是甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、四氯化碳、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯仿、乙醚、二甲基酰胺、二氯甲烷、甲醇、乙醇中的一種或兩種以上的組合，且其添加量為高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷總質量的0.2-5倍。
[0014]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述端氫封端劑是四甲基二氫二硅氧烷，且其添加量為高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷總質量的2%-10%。
[0015]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述酸性催化劑是濃度為98wt%的硫酸、濃度為36-37wt%的鹽酸、硝酸、乙酸、次氯酸、氯磺酸、甲酸、高氯酸、強酸性陽離子交換樹脂和酸性白土中的一種或兩種以上的組合，且用量為高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷總質量的5%-40%。
[0016]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述聚合反應是在高速攪拌的情況下進行，聚合反應時間為1-15小時，溫度為20-200°C，作為優選所述聚合反應的時間為2-6小時，聚合反應溫度為20-100°C。
[0017]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述的水洗過程如下:向聚合反應后得到的反應液中加入水，并對水和反應液的混合液進行攪拌；然后靜置，混合液分成有機層和水層，所述的有機層含有有機溶劑、端氫含氫硅油、未反應的高含氫量聚硅氧烷和環娃氧烷單體以及含氫封端劑，所述的水層含水和酸性催化劑；然后去掉水層，如此反復4次，水洗的作用是除去反應液中的酸性催化劑。
[0018]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述的低沸物包括:有機溶劑，殘留的水，未反應的高含氫量聚硅氧烷單體以及含氫封端劑。
[0019]上述一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其中，所述的脫除低沸物的脫除真空度為0.06MPa-0.095MPa,溫度為150-250 °C，作為優選，所述脫除低沸物的脫除真空度為
0.095MPa，溫度為 180°C。
[0020]本發明的有益效果為:本發明的帶端氫含氫硅油含氫量為0.1-1.2wt%，具有高折射率、高透光率、耐高溫等優良特性，作為加成型硅橡膠和硅樹脂的交聯劑，可提高加成型硅橡膠和硅樹脂的力學性能和熱性能，且其原料易得，生產工藝簡單，生產周期短，適合工業化生產。
【具體實施方式】
[0021]以下通過具體實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0022]實例一
[0023]一種帶端氫含氫硅油的制備方法如下:
[0024]1.將質量為3g的高含氫硅油TSF-484和質量為13.5g的八甲基環四硅氧烷作為反應單體，并加入質量為20g的二甲苯和質量為0.495g的四甲基二氫二硅氧烷，在質量為
5.5g的酸性陽離子交換樹脂催化劑作用下進行聚合反應，聚合反應時間為8小時，反應溫度為40°C。
[0025]2.聚合反應結束后，向得到的反應液中加入水，并對水和反應液的混合液進行攪拌，然后靜置2h,混合液分成有機層和水層，其中有機層含有二甲苯、端氫含氫硅油、未反應的高含氫硅油TSF-484和八甲基環四硅氧烷單體以及四甲基二氫二硅氧烷，水層含水和酸性陽離子交換樹脂；然后去掉水層，如此反復4次。最后在真空度為0.095MPa、溫度為180°C條件下進行3小時脫除低沸物(高含氫硅油TSF-484、八甲基環四硅氧烷、二甲苯、四甲基二氫二硅氧烷)，將得到帶端氫含氫硅油。
[0026]經測試制備的帶端氫含氫硅油活性氫組份含量為0.2wt%，粘度為130mPa.S。
[0027]實例二[0028]一種帶端氫含氫硅油的制備方法如下:
[0029]1.將質量為3g的高含氫硅油TSF-484和質量為22.8g的八甲基環四硅氧烷作為反應單體，并加入質量為25.8g的二甲苯和質量為1.29g的四甲基二氫二硅氧烷，在質量為
10.32g的濃度為98wt%的硫酸作為催化劑的作用下進行聚合反應，聚合反應時間為4小時，反應溫度為60 C。
[0030]2.聚合反應結束后，向得到的反應液中加入水，并對水和反應液的混合液進行攪拌，然后靜置2h,混合液分成有機層和水層，其中有機層含有二甲苯、端氫含氫硅油、未反應的高含氫硅油TSF-484和八甲基環四硅氧烷單體以及四甲基二氫二硅氧烷，水層含水和硫酸；然后去掉水層，如此反復4次。最后在真空度為0.095MPa、溫度為150°C條件下進行5小時脫除低沸物(高含氫硅油TSF-484、八甲基環四硅氧烷、二甲苯、四甲基二氫二硅氧烷)，將得到帶端氫含氫硅油。
[0031]經測試制備的帶端氫含氫硅油活性氫組份含量為0.5wt%,粘度為680mPa.S。
[0032]綜上所述，本發明的帶端氫含氫硅油含氫量為0.1-1.2wt%，具有高折射率、高透光率、耐高溫等優良特性，作為加成型硅橡膠和硅樹脂的交聯劑，可提高加成型硅橡膠和硅樹脂的力學性能和熱性能，且其原料易得，生產工藝簡單，生產周期短，適合工業化生產。
[0033]這里本發明的描述和應用是說明性的，并非想將本發明的范圍限制在上述實施例中，因此，本發明不 受本實施例的限制，任何采用等效替換取得的技術方案均在本發明保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征在于，其制備方法如下: (1)以高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷作為反應單體，并加入有機溶劑和端氫封端劑，在酸性催化劑作用下進行聚合反應； (2)聚合反應結束后，將得到的反應液水洗至中性，在高溫下脫去其中的低沸物，即可得到帶端氫含氫硅油。
2.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述的高含氫聚硅氧烷是高含氫硅油KF-99、高含氫硅油TSF-484、高含氫硅油KCC中的一種或兩種以上的組合I。
3.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述環硅氧烷是六甲基環三硅氧烷、八甲基環四硅氧烷、十甲基環五硅氧烷、十二甲基環六硅氧烷中的一種或兩種以上的組合。
4.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述高含氫聚娃氧烷和環硅氧烷的質量比為1:10-10:1。
5.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述有機溶劑是甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、四氯化碳、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯仿、乙醚、二甲基酰胺、二氯甲烷、甲醇、乙醇中的一種或兩種以上的組合，且其添加量為高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷總質量的0.2-5倍。
6.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述端氫封端劑是四甲基二氫二硅氧烷，且其添加量為高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷總質量的2%-10%。
7.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述酸性催化劑是濃度為98wt%的硫酸、濃度為36-37wt%的鹽酸、硝酸、乙酸、次氯酸、氯磺酸、甲酸、高氯酸、強酸性陽離子交換樹脂和酸性白土`中的一種或兩種以上的組合，且用量為高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷總質量的5%-40%。
8.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述聚合反應是在高速攪拌的情況下進行，聚合反應時間為1-15小時，溫度為20-200°C，作為優選所述聚合反應的時間為2-6小時，聚合反應溫度為20-100°C。
9.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述的水洗過程如下:向聚合反應后得到的反應液中加入水，并對水和反應液的混合液進行攪拌；然后靜置，混合液分成有機層和水層，所述的有機層含有有機溶劑、端氫含氫硅油、未反應的高含氫量聚硅氧烷和環硅氧烷單體以及含氫封端劑，所述的水層含水和酸性催化劑；然后去掉水層，如此反復4次，水洗的作用是除去反應液中的酸性催化劑。
10.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述的低沸物包括:有機溶劑，殘留的水，未反應的高含氫量聚硅氧烷單體以及含氫封端劑。
11.如權利要求1所述的一種帶端氫含氫硅油的制備方法，其特征為，所述的脫除低沸物的脫除真空度為0.06MPa-0.095MPa，溫度為150_250°C，作為優選，所述脫除低沸物的脫除真空度為0.095MPa，溫度為180°C。
【文檔編號】C08G77/44GK103524743SQ201310271661
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月1日 優先權日:2013年7月1日
【發明者】王超, 陸磊, 王芳 申請人:江蘇天辰硅材料有限公司