[发明专利]聚醚－聚硅氧烷多元醇

说明书

技术领域

本发明涉及由硅烷醇封端的聚二烷基硅氧烷制备的聚醚-聚硅氧烷多元醇。这类多元醇用于制备粘合剂组合物，特别是热熔性粘合剂，以及低表面能涂料。

背景技术

聚硅氧烷和聚亚烷基醚(聚醚)的嵌段共聚物在本领域是已知的，并且已通过各种方法制备。它们能用作表面活性剂或者表面活性单体调节聚合物的表面能。尽管它们中的一些确实是线型嵌段共聚物，但是大部分更适合称为接枝或“梳型”共聚物。

聚硅氧烷和聚亚烷基醚的线型嵌段共聚物已经通过二官能封端的聚硅氧烷低聚物与二羟基封端的聚亚烷基醚反应制得。用于制备这些嵌段共聚物的合适的封端聚硅氧烷的例子包括乙酰氧基、烷氧基和二烷基氨基封端的聚硅氧烷(关于这些聚醚/聚硅氧烷嵌段共聚物的合成的综述参见A.Noshay和J.E.McGrath；“Block Copolymers；Overview and Critical Survey”，AcademicPress，纽约，1977；第400-401页)。

上述聚硅氧烷-聚亚烷基醚线型嵌段共聚物都是通过缩聚反应合成的，其中聚硅氧烷低聚物的端基被聚亚烷基醚的羟基取代，得到所需的嵌段共聚物，该共聚物在其聚硅氧烷和聚环氧烷烃嵌段之间具有Si-O-C键。在该缩聚反应过程中产生低分子量副产物，该副产物是由于之前连接在聚硅氧烷嵌段上的端基的取代产生的。该副产物必须通过另外的处理步骤从聚合物中除去，或者允许其留在嵌段共聚物中。在许多聚合物应用中，这些低分子量组分可用作增塑剂，对聚合物的性质造成不利影响，并且/或者随时间流逝缓慢地迁移出聚合物，带来潜在的安全问题或者有害的性能(变得模糊或者表面产生油状物质)。此外，如同本领域技术人员将意识到的，该类缩聚反应将产生宽的分子量分布。分子量分布的宽度通常用多分散指数表征，该指数是重均分子量(M_w)与数均分子量(M_n)的比值。对于缩聚反应，运用弗洛里理论(Flory’s theory)推导出M_w/M_n(多分散度)的理论值为1+p，其中p是反应程度。对于高分子量聚合物，反应程度接近1，所以预计的多分散度约为2，这已经在许多缩聚反应中得到验证。参见，例如G.Odian，“Principles of Polymerization”第3版，第85-87页，John Wileyand Sons，纽约，1991。

为了克服上述聚醚/聚硅氧烷嵌段共聚物合成中遇到的困难，Takeyasu等(EP 0 485 637 B1；旭光玻璃公司(Asahi Glass Company Ltd.))描述了使用双金属氰化物(DMC)催化剂使羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷烷氧基化制备PET/PDMS共聚物。但是，在他们的工作中，没有揭示硅烷醇封端的起始聚二烷基硅氧烷的应用。

美国专利第3182076号中描述了有机聚硅氧烷的制备，该有机聚硅氧烷具有与硅氧烷链的端部连接的羧烷基端基(非聚合物链)。因此，它们不是真正的嵌段共聚物，而是羧烷基封端的有机聚硅氧烷。将有机硅烷氧组分与羧烷基端基结合的键是Si-C型键。该专利没有揭示真正的嵌段共聚物，也没有揭示Si-O-C键。

因此，仍然需要不含有低分子量副产物的具有窄的多分散度(小于1.5)的聚硅氧烷-聚亚烷基醚线型嵌段共聚物。

发明内容

因此，在本发明的一个方面提供了制备聚醚-聚二烷基硅氧烷嵌段共聚物的方法，该方法包括：

i)提供包含至少一种环氧烷烃和至少一种硅烷醇封端的聚二烷基硅氧烷的混合物；

ii)在双金属氰化物络合催化剂存在下，任选地在非质子溶剂和/或抗氧化剂存在下，使该混合物聚合。

在另一方面，本发明提供由上述方法制备的聚醚-聚二烷基硅氧烷嵌段共聚物。这些聚醚-聚二烷基硅氧烷嵌段共聚物的分子量为150-50000克/摩尔，多分散指数为1.0-1.5。

令人惊奇的是，已经发现在双金属氰化物(DMC)催化的烷氧基化方法中，使硅烷醇或多硅烷醇(Si-OH)封端的聚硅氧烷烷氧基化，得到具有所需多分散度的共聚物，并且无低分子量副产物。与上述得到聚硅氧烷-聚亚烷基醚嵌段共聚物的缩聚路径相比，该DMC催化的烷氧基化方法是一种加聚方法，得到具有低分散度(小于1.5)的线型聚硅氧烷-聚亚烷基醚嵌段共聚物，并且不产生任何低分子量副产物。

具体实施方式