[发明专利]双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷的制备方法。

【背景技术】

目前双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷普遍采用二步法制备，第一步：碱性化合物与环硅氧烷反应制备硅醇盐催化剂；第二步: 采用环硅氧烷为六甲基环三硅氧烷 D3、八甲基环四硅氧烷（D4）、十甲基环五硅氧烷（D5）、十二甲基环六硅氧烷（D6）或二甲基硅氧烷混合环体（DMC）与1,3二（氨基丙基）四甲基二硅氧烷及硅醇盐催化剂在高温条件下进行反应。在这种制备过程中，首先，环硅氧烷：六甲基环三硅氧烷 D3、八甲基环四硅氧烷（D4）、十甲基环五硅氧烷（D5）、十二甲基环六硅氧烷（D6）或二甲基硅氧烷混合环体（DMC）等属于环状结构，须经过高温开环再与偶联剂反应，开始温度为120~150℃，反应时间长，反应温度高；其二，环硅氧烷纯度较低，含有较多易挥发物，合成过程中分子量难以控制，反应转化率不平衡，反应前期的 3h 其转化率可达到 45%，但后期转化率明显要低很多；其三，合成温度高容易导致产品外观出现明显黄变，产物颜色变化大，分子量及应用效果不稳定，波动大。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种反应时间短，反应温度低，反应稳定，转化率高的双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷的制备方法。

为了达到上述目的，本发明所采用制备方法，包括步骤：

1. 聚二甲基硅氧烷的前期准备：将聚二甲基硅氧烷加入反应器中，升温到100~120℃，在0.01~-0.07mPa减压条下进行脱水反应0.5~1h； 原料在反应前经脱水处理，可排除水分对偶联剂聚合的干扰，提高反应效率。所述的聚二甲基硅氧烷为羟基封端聚二甲基硅氧烷。

2. 将硅烷偶联剂加入步骤1的产物搅拌20min，再将碱性催化剂加入反应器中，在氮气保护、70~120℃温度下进行平衡反应2~4h。硅烷偶联剂与聚二甲基硅氧烷的质量比为1:3~700，碱性催化剂的加入量为反应物总质量的0.01~ 1%；

3. 将步骤2反应后得到的混合物，在120~150℃、0.01~-0.07mPa减压条下进行下脱除水、低沸物，即得所述双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷。经过合成反应后会产生副产物如甲醇和水分等低沸物，经过高温脱除水和低沸物后的产物具有氨基封端率高、稳定性好等特点。

本发明通过线性聚二甲基硅氧烷与硅烷偶联剂，在有催化剂条件下进行反应，得出双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷。采用传统配方，反应10h后脱除低沸物、分解催化剂，所得产物收率为80%，仍未达到平衡反应的理论产率；通过氨基含量检测，产物氨基封端率为87%。所得产物在48℃恒温条件下放置1个月后出现外观变黄、粘度增加、分子量增加等现象。本发明反应时间明显缩短，产品产率达到90%以上，同时也避免了产品黄变现象的发生，可得到无色透明的产品。所得产物在48℃恒温条件下放置1个月，外观、黄变、粘度均无明显变化。线性聚二甲基硅氧烷其端基具有活泼性，尤其是羟基封端聚二甲基硅氧烷两端是活泼的端羟基，具有反应温度低、转化率高、最终产物分子量高、稳定性好等特点，合成时只需添加少量催化剂即会得到较高的反应速度，反应时间也会大大缩短，最终产物的分子量也会更平均，反应所得最终产物在头发护理组合物中作为调理剂使用的效果也更好。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

制备双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷的步骤为：

（1）在装有搅拌器及通氮气管的反应器中加入1000g羟基封端聚二甲基硅氧烷，在100℃及0.01mPa减压条下进行脱除水分反应0.5h。

（2）然后加入2.5g的1,3-双-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷搅拌20min; 然后加入0.1g四甲基氢氧化铵催化剂，在氮气保护、70℃条件下进行平衡反应2h。

（3）将步骤（2）反应后得到的混合物，在150℃、-0.07mPa减压条下进行下脱水、低沸物，即得本实施例无色透明、粘度为4000mPa.s、产率为95%的双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷。

实施例2

制备双氨基封端线性聚二甲基硅氧烷的步骤为：

（1）在装有搅拌器及通氮气管的反应器中加入1000g羟基封端聚二甲基硅氧烷，在120℃、-0.07mPa减压条下进行脱除水分反应1h。

（2）然后加入26g的1,3-双-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷进行搅拌20min，再加入1g 四甲基氢氧化铵催化剂，在氮气保护、120℃条件下进行平衡反应2h。