[发明专利]单组分脱醇型室温硫化硅橡胶的新型交联剂及其制法

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种用于有机硅高分子加工的助剂以及其合成方法和应用。具体涉及利用烷基氯硅烷或烷基甲氧基硅烷为主要原料合成聚烷基甲氧基硅烷的方法，并用该聚烷基甲氧基硅烷作为单组分脱醇型室温硫化硅橡胶的新型交联剂。

背景技术：

单组分脱醇型室温硫化硅橡胶(又称单组分醇型RTV硅橡胶，可简称为醇型RTV-1硅橡胶)几乎对所有基材都不会产生腐蚀，且对各种基材粘接好，迄今已在建筑、电子电气、航空航天、汽车工业、医药卫生等方面广泛作为密封粘接剂。随着建筑幕墙的广泛使用，硅酮建筑密封胶由于具有优异的耐气候老化性能，得到迅猛发展，目前国内市场用量已超过10万吨/年。而单组分脱醇型室温硫化硅橡胶(在硅酮建筑密封胶领域称为无味中性胶、醇型胶)由于具有较环保、无腐蚀、粘接好等特点，已成为硅酮建筑密封胶的主要胶种，且在硅酮建筑密封胶中所占比例越来越大。

目前大部分市售单组分脱醇型室温硫化硅橡胶的交联剂为甲基三甲氧基硅烷，该类单组分脱醇型室温硫化硅橡胶存在储存期较短(即放置一段时间后挤出不固化或固化在密闭包装内)和物理机械性能较差的缺点。

迄今为止，还未见到用聚烷基甲氧基硅烷作为单组分脱醇型室温硫化硅橡胶的交联剂及其制法的报道。

发明内容：

本发明的目的是为单组分脱醇型室温硫化硅橡胶提供一种新型交联剂——聚烷基甲氧基硅烷，及其合成方法，使其应用于单组分脱醇型室温硫化硅橡胶中，可提高单组分脱醇型室温硫化硅橡胶的储存稳定性和物理机械性能。

本发明所述的聚烷基甲氧基硅烷有以下两种合成方法：

(一)利用烷基氯硅烷为主要原料合成，其合成方法和步骤如下：

1.合成原料为烷基氯硅烷、甲醇和水。烷基氯硅烷包括：甲基三氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基丙基二氯硅烷、三甲基氯硅烷等所有烷基氯硅烷中的一种或多种，优选-甲基三氯硅烷。按摩尔比计，烷基氯硅烷∶甲醇∶水＝1∶0.5～6∶0.01～3，较好为1∶2.5～3.5∶0.5～1。

2.在搅拌下，将甲醇逐渐滴入装有烷基氯硅烷的反应容器中(也可：在搅拌下，将烷基氯硅烷逐渐滴入装有甲醇的反应容器中)。反应温度控制在100℃以下，较好控制在0℃-50℃范围内。

或：烷基氯硅烷与甲醇进行气相接触反应，反应温度控制在烷基氯硅烷和甲醇的沸点以上。

3.待甲醇和烷基氯硅烷反应彻底后，进行回流(同时排氯化氢气体)。反应温度60℃～200℃，较好在80℃-120℃。反应时间0-12小时，较好2-4小时。

4.在搅拌下，逐渐滴加水。反应温度控制在100℃以下，较好0℃-50℃范围内。

5.滴加完水后，继续反应一段时间，以使水解反应彻底。反应温度控制在0-100℃范围内，较好0-50℃范围内。

6.通过加热蒸馏或加热抽真空蒸馏的方法去除低沸点馏分。如通过加热蒸馏的方法去除低沸点馏分，最高加热温度控制在120℃-260℃范围，较好160℃-200℃范围。如通过加热抽真空蒸馏的方法去除低沸点馏分，最高加热温度控制在80℃-250℃范围，较好100℃-150℃范围，真空控制在-0.05MPa以下，较好-0.09MPa以下。

(二)利用烷基甲氧基硅烷为主要原料合成，其合成方法和步骤如下：

1.合成原料为烷基甲氧基硅烷、催化剂、甲醇和水。烷基甲氧基硅烷包括：

甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基丙基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷等所有烷基甲氧基硅烷中的一种或多种，优选甲基三甲氧基硅烷。按摩尔比计，烷基甲氧基硅烷∶甲醇∶水＝1∶0～5∶0.01～3，较好为1∶0.5～1∶0.5～1。催化剂为酸(如：醋酸、盐酸、磷酸、柠檬酸等有机酸或无机酸中的一种或多种；优选醋酸)或碱(氨、甲胺、三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠等有机碱或无机碱中的一种或多种；优选三乙胺)，催化剂用量为烷基三甲氧基硅烷摩尔数的0.0001％-1％，一般控制反应体系PH值在2-6(对酸性催化剂而言)或8-12(对碱性催化剂而言)范围内。

2.在搅拌下，逐渐将水滴入装有烷基甲氧基硅烷、(甲醇)和催化剂的反应容器中(或：逐渐将水和甲醇混合物滴入装有烷基甲氧基硅烷和催化剂的反应容器中)，反应温度控制在100℃以下，较好0℃-50℃范围内。

3.滴加完水后，继续反应一段时间，以使水解反应彻底。反应温度控制在0-100℃范围内，较好0-50℃范围内。