[发明专利]使聚有机硅氧烷发生反应的方法及其用途

说明书

本发明涉及使聚有机硅氧烷发生反应的方法，其中与硅键合的氢原子被烷氧基取代；以及由所述方法制备的取代的聚有机硅氧烷及它们的用途。

根据现有技术，在工业上，聚有机硅氧烷通过所谓的氯硅氧烷路线制备。在所述氯硅氧烷路线中，硅原子上被氯取代的聚有机硅氧烷与醇反应形成烷氧基取代的聚有机硅氧烷。这一过程不可避免地产生了相当多的盐酸废物，造成生态问题和可观的处理费用。

聚有机硅氧烷和醇在其中反应形成烷氧基取代的聚有机硅氧烷的化合物、其用途及其制备方法已在DE 103 12 636、DE 10 2004 039 911、DE 103 59 764、DE 10 2004 024 009、DE 10 2004 034 740、DE 10 2005 002 716、DE 10 2006 008 387、DE 10 2005 001 039、DE 103 12 634、DE 10 2005 051 939中描述。这些参考文献的内容以引文的形式并入本文，作为本发明申请公开内容的一部分。

DE 103 12 636要求保护一种含有≡Si(H)单元的聚有机硅氧烷与至少一种醇发生反应的方法，其中在使用一种或多种第三主族和/或第三过渡族元素的化合物作为催化剂的反应步骤中，聚有机硅氧烷的(H)≡Si单元中的氢原子部分或者全部地被所使用的醇的烷氧基取代。

根据该文献的教导，也可以制备部分取代的聚有机硅氧烷，其中除了取代的Si-O-C单元外，还具有未转化的≡Si(H)单元。为实现这一目的，≡Si(H)基团与醇基团的数量比优选地设定在1∶0.1到1∶0.99摩尔当量的范围内。

在不足计量比的该反应下，为了制备混合产物，可以在后续步骤中转化(比如，在形成硅-碳键的氢化硅烷化反应中)的剩余未转化的≡Si(H)官能团应当保留。

本发明意外地发现了一条不同于公开的现有技术的形成高分子量的SiOC键合的有机基氧基(organyloxy)取代(烷氧基取代)的聚有机硅氧烷的路径，其中在一种或多种第三主族和/或第三过渡族元素的化合物作为催化剂存在下，当有机基羟基(organylhydroxy)化合物与化学计量过量的端基和/或侧基氢-聚硅氧烷和/或-低聚硅氧烷发生反应，，并且有机基羟基化合物(醇组分)转化完全后，该反应继续进行，直至通过气体容积法(gas volumetric means)不再能检测到≡Si-H基团。≡Si-H的气体容积值根据既定方法由样品在醇盐的诱导下分解测定。

通过该方法，可以以一种本领域技术人员无法预测的方式得到具有明显更优性能的结构，其用作聚氨酯泡沫(PU泡沫)，尤其是刚性聚氨酯泡沫制备过程中的稳定剂。此外，用该方法还可以制备在油漆和涂料领域用作去泡剂的结构。

因此，本发明提供在一种或多种第三主族和/或第三过渡族元素化合物作为催化剂存在下，通过有机基羟基化合物与化学计量过量的端基和/或侧基氢-聚硅氧烷和/或-低聚硅氧烷发生反应，制备SiOC键合的烷氧基取代的聚有机硅氧烷的方法，其中有机基羟基组分(醇组分)转化完全后，该反应继续进行，直至通过气体容积法不再能检测到≡Si-H基团。

本发明进一步提供由上述方法制备的SiOC键合的烷氧基取代的聚有机硅氧烷。

本发明进一步提供由上述方法制备的化合物的用途，即用作制备聚氨酯泡沫，比如聚氨酯乙醚泡沫的界面活性添加剂。

本发明进一步提供根据本发明方法制备的化合物的用途，即用作制备油漆和涂料的去泡剂的界面活性添加剂，用于整理织物，作为塑料或者水泥漆中的添加剂，作为辐射固化涂层尤其是印刷油墨的添加剂。

本发明进一步的主题由权利要求书限定。

因此，本发明的目的是提供用于制备取代的聚有机硅氧烷的方法，使用该方法避免了现有技术的缺点，可以在没有氯，存在或不存在溶剂的情况下，用化学计量过量的端基和/或侧基氢-聚硅氧烷和/或-低聚硅氧烷与有机基羟基组分发生反应，形成有机基氧基基团，在形成的产物中，用气体容积方法检测不到≡Si-H基团。

根据本发明，该目的由下述方法实现：在一种或多种第三主族和/或第三过渡族元素的化合物作为催化剂存在下，在含有≡Si(H)单元且具有通式(I)的聚有机硅氧烷化学计量过量的条件下，含有≡Si(H)单元且具有通式(I)的聚有机硅氧烷与至少一种醇发生反应，

其中至少一个氢原子与硅原子键合，