[发明专利]制备氨基-酰胺-官能硅氧烷的方法

说明书

背景技术

氨基官能团取代的硅氧烷常在纺织工业中用作纤维润滑剂、洗衣柔顺剂或用作防皱助剂。此外，它们还广泛地用于个人护理应用中，例如用作护发素。

相比之下，除氨基官能团之外，在硅氧烷主链上还连接有酰胺官能团的硅氧烷在专利文献中未受关注，尽管该类型化合物因酰胺官能团的插入而具有特别的性质。例如，酰胺官能团的插入导致粘度显著增大，据推测，这将极大地影响许多应用性质。

未使用该类型化合物的原因可能是由于氨基和酰胺混合官能硅氧烷的制备更复杂，这是因为如果用纯氨基硅氧烷作为原料，则需通过后续反应首先将酰胺官能团插入聚合物中。

在专利文献中描述了纯氨基硅氧烷的制备方法。

例如，US 4,633,002描述了制备氨基硅氧烷的方法，其中在有机金属催化剂的存在下，将硅烷醇封端的硅氧烷与氨基官能硅烷反应。

US 5,391,675描述了制备氨基硅氧烷的方法，其中将末端硅烷醇官能化的硅氧烷、氨基官能硅烷和催化剂体系反应，所述催化剂体系由氢氧化钡或氢氧化锶和硼酸钠或磷酸钠组成。

US 7,238,768描述了氨基官能硅氧烷，其通过将氨基官能硅烷与羧酸和硅烷醇官能聚硅氧烷反应而制备。其所述的反应产生了在链端具有可缩合基团的氨基硅氧烷。这些基团是OH官能团或具有8-30个碳原子的烷氧基。在其所述的反应条件下不形成酰胺官能团。

WO 2009/06564描述了除了疏水性和亲水性有机基团之外，还可具有酰胺官能团的硅氧烷。这些结构通过氢化硅烷化反应进行制备。

WO 2009/025151描述了含有酰胺基的硅氧烷，其适于作为聚苯并咪唑和聚苯并噁唑树脂的组分。

WO 2004/072152描述了制备硅氧烷基聚酰胺的方法，其中在促进氢化硅烷化反应的催化剂存在下将有机酰胺与氢化物官能化的聚硅氧烷反应。

发明内容

本发明的目的是提供新型化合物，所述新型化合物以有利的方式将带有氨基官能团的硅氧烷和带有酰胺官能团的硅氧烷的性质相互组合。

本发明人发现除氨基官能团之外还具有酰胺官能团的硅氧烷，并因此其特征在于具有特别的性质。

因此，本发明提供可以简单且快速地合成氨基-酰胺-混合官能硅氧烷的方法，以及以该方法制备的氨基-酰胺-混合官能的硅氧烷。

例如，与纯氨基硅氧烷相比，所述酰胺官能团的插入产生了较高的粘度。表面的吸附容量也显著地发生变化，这意味着其应用性能不同于纯氨基硅氧烷的应用性能。

在本发明的上下文中，应理解氨基-酰胺-官能硅氧烷表示既由氨基官能团改性，又由酰胺官能团改性，并且(若需要)由其他有机基团改性的硅氧烷。

为了制备所述氨基-酰胺-官能硅氧烷，在40-180℃下，在羧酸酐、任选地在醇、胺和/或烷醇胺的存在下，将通式I的SiOH-官能硅氧烷与通式II的氨基官能硅烷反应。

合适的合成方法是将通式I的SiOH-官能硅氧烷与通式II的氨基官能硅烷，以及羧酸酐和任选的醇、胺和/或烷醇胺反应。

M^OH_aD_bT_cQ_d

式I

其中：

M^OH＝[HO-SiR¹₂O_1/2]，

D＝[SiR¹₂O_2/2]，

T＝[SiR¹O_3/2]，

Q＝[SiO_4/2]，

a＝2-10，优选2-4，特别是2，

b＝5-150，优选8-80，特别是10-60，

c＝0-10，优选0-3，特别是0，

d＝0-10，优选0-3，特别是0，

R¹＝相同或不同的以下基团：具有1-30个碳原子的烷基、具有6-30个碳原子的芳基、具有7-30个碳原子的烷芳基，优选甲基、乙基或苯基，特别是甲基。

R¹_e(R²O)_fSiR³

式II

其中：

e＝0、1或2，优选0或1，特别是1，

f＝1、2或3，优选2或3，特别是2，

条件是：e+f＝3，