[发明专利]一种中高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备中高粘度α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的方法，属于有机化合物制备技术领域。

背景技术

α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷是一类应用广泛的有机硅基础聚合物，主要用于硅橡胶结构控制剂，织物、纸张、皮革材料柔软剂，防粘处理剂，此外还可应用于有机硅化合物的接枝或改性，而中高粘度的产品则是缩合型室温硫化硅橡胶的基础聚合物。

低粘度的二羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法黄薇（低粘度端羟基硅油的合成黄薇2002年第十一届中国有机硅学术交流会会议论文）和齐帆（羟基硅油制备技术研究进展齐帆，李美江，等杭州师范大学学报(自然科学版),2010年02期）已做了系统总结。

中高粘度的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法，一般以二甲基硅氧烷环体碱性催化聚合后再加水降解为主，此方法获得的产品透明性好，粘度可以在1000～1,000,000mm²/s范围内轻松调节，但是产品存在分子量分布较宽的问题,使得二羟基聚二甲基硅氧烷的后续加工和使用性能如：硬度，韧性，拉伸强度，撕裂性能，粘结力，硫化时间，深冲性能等并不尽如人意。因此又开发了在密闭体系中,二甲基硅氧烷环体、碱性催化剂和计量的水催化平衡获得二羟基聚二甲基硅氧烷的方法。CN1854171A(CN200510068144.1)提供一种催化合成α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的方法，在常压下，以甲基硅氧烷为原料，采用氢氧化钾作催化剂，用水汽法合成α、ω－二羟基聚二甲基硅氧烷，以硅基磷酸酯为中和剂中和聚合产物，再脱除中和产物中的低分子及未反应的环体，制得粘度5～80Pa·S的α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷,该方法操作简单。CN101210074A提供一种生产α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的方法，所述的方法是：二甲基环硅氧烷与碱性催化剂发生共聚反应，待粘度达500,000～550,000mpa·s后，将雾化水喷洒于聚合产物表面使之发生降解反应，脱低沸物2～3h。此种降解方法具有使生产的α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷分子量分布均匀、收率高等特点。美国专利3903047（GE公司）公开了一种用低粘度的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基硅氧烷混合环体在酸土催化下制备1000～10,000,000mm²/s二羟基聚二甲基硅氧烷的方法。美国专利5380902（德国瓦克公司）公开了一种由氯化磷腈制备中高粘度α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的方法。美国专利7015296（日本信越公司）公开了一种在碱性催化剂条件下由低粘度的二羟基聚二甲基硅氧烷制备中高粘度二羟基聚二甲基硅氧烷的方法。但是以上方法不仅需要加入酸性或碱性催化剂，而且需要加入中和剂或者过滤，步骤复杂，而且需要经历充足的时间以保证完成聚合和彻底中和。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种中高粘度α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法。

术语解释：

低粘度二羟基聚二甲基硅氧烷，粘度范围在5～400mPa·s之间的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷；

中高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷,是粘度范围500～1,000,000mPa·s之间的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。

本发明的技术方案如下：

一种α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法，是在-0.1MPa～-0.05MPa减压条件下加热5～400mPa·s低粘度的二羟基聚二甲基硅氧烷，加热温度范围是160℃～250℃，搅拌，当产物粘度达到预定值立即降温到50℃～150℃,终止反应,制得粘度500～1,000,000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。

根据本发明α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法，优选的条件如下：

所述的低粘度的二羟基聚二甲基硅氧烷，粘度范围更优选在30～100mPa·s。

所述的减压条件优选的压力范围是-0.1MPa～-0.08MPa。

所述的加热温度范围优选180℃～220℃。温度越高达到预期粘度的时间越短，但是对反应终止的控制要求越高。所述的终止反应的方法优选采用加入液体或固体形式的二氧化碳的方法；进一步优选当产物粘度达到预期数值立即加入二氧化碳干冰。

当产物粘度达到预期数值后通过迅速降温终止反应，温度降低到80℃～150℃，更优选的100℃～150℃。优选降温速率为0.1℃/min～10℃/min。

本发明所述的反应产物α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度范围在500～1,000,000mPa·s，进一步优选20,000～100,000mPa·s。