[发明专利]一种有机硅树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机硅树脂的制备方法，具体涉及一种将MQ硅树脂经聚合反应扩展为MDQ硅树脂的制备方法。

背景技术

有机硅树脂是具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷体系，与其他有机树脂相比，硅树脂的最突出特征是优良的耐温特性、介电性、耐候性及耐化学药品性。由于硅树脂具有许多独特的性能，故在许多领域也是其他材料不能代替的。

MQ即硅树脂是由单官能链节（R₃SiO_0.5，即M）和四官能链节（SiO₂，即Q）组成的、结构比较特殊的有机/无机杂化聚有机硅氧烷。一般认为，MQ树脂为双层三维结构紧密球形体，球心部分为以Si-O链连结、密度较高、聚合度为15~50的笼状SiO₂；球壳一部分为密度较小的层所包围。因M/Q比的不同，使MQ树脂具有不同的分子量，呈现从粘性流体到粉末状固体的状态，其物理性质，包括密度、透明度、粘度、软化点、增粘性及亲油亲水性等均会随之变化。

MQ硅树脂主要用作硅氧烷压敏胶的填料、增粘剂及加成型液体硅橡胶的补强填料等。为进一步改进MQ硅树脂的性能，可在MQ硅树脂中引入不同的两维D或三维结构的T型有机基团或将其扩展为MDQ[硅树脂是由单官能链节（R₃SiO_0.5，即M）、二官能链节（R₂SiO，即D）和四官能链节（R₃SiO₂，即Q）组成的聚有机硅氧烷]。

现在行业通常采用的合成方法：首先制备MQ硅树脂，即在盐酸混合液中滴加正硅酸乙酯溶液，然后通过控制搅拌速度在800~1200rpm，让正硅酸乙酯在高速搅拌下水解，防止产生凝胶，从得到分子量分布宽度（MWD)为1.2~1.9，且透明溶解度较好的MQ硅树脂，或MTQ结构的硅树脂。例如专利ZL200610020361.8，目前已在涂料的增粘剂及粘接表面的处理剂、大规模集成电路生产时维系加工的碱显像耐蚀材料、加成型液体硅橡胶的补强剂、脱模剂等方面取得实用性的进展得以广泛应用，但通常M/Q硅树脂的制法，按Q链节原料来源主要分为硅酸钠（水玻璃）法及硅酸酯法两种。硅酸钠法原料易得，成本较低，但产物分子量分布较宽，M/Q比及结构不易控制，易凝胶化，收率低，应用受到限制。硅酸酯法相比则具有反应条件温和，反应过程及产物结构易控制，分子量分布较窄，收率高，但所得产物溶解性不如硅酸钠法，易自聚产生胶凝，在甲苯溶液中出现混浊有沉淀的现象，本发明提供一种有关MQ硅树脂与柔性长链聚硅氧烷反应生成软硬镶嵌的MDQ硅树脂新的合成方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种有机硅树脂的制备方法，将MQ硅树脂与柔性长链聚硅氧烷反应生成软硬镶嵌的MDQ硅树脂新的合成方法。

合成方法为：首先制备MQ硅树脂，即在盐酸混合液中滴加正硅酸乙酯溶液，然后通过控制搅拌速度在800~1200rpm，让正硅酸乙酯在高速搅拌下水解，防止产生凝胶，从得到分子量分布宽度（MWD)为1.2~1.9，且透明溶解度较好的MQ硅树脂。然后在催化剂存在下与柔性长链聚硅氧烷反应生成软硬镶嵌的透明MDQ硅树脂。

合成步骤为：

（1）MQ硅树脂的合成

本发明的MQ硅树脂以正硅酸乙酯为原料，通过调节转速控制水解速度的方法得到分子量分布窄且透明溶解度较好的MQ硅树脂，配方如下：

组份                                                                            重量份计

正硅酸乙酯Si28（以SiO2的质量分数计为28%）                          20~40份

正硅酸乙酯Si40（以SiO2的质量分数计为40%）                          10~30份

六甲基二硅醚                                                                                        15~35份

蒸馏水                                                                                                    10~30份