[发明专利]微波辐射合成双羟丙基封端聚硅氧烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波辐射合成双羟丙基封端聚硅氧烷的方法。

背景技术

双羟丙基封端聚硅氧烷可与异氰酸酯、羧酸等反应生成聚氨酯聚硅氧烷、聚酯聚硅氧烷、聚碳酸酯聚硅氧烷等共聚物；因此，羟烷基封端聚硅氧烷的研究备受关注。

近年来微波技术在化学的各个领域里应用越来越广泛。利用微波加热的特点，将微波辐射引入高分子合成，有望加快聚合反应的速度，并能获得均匀性好、摩尔质量分布窄的产物，从而提高产品的性能和品质，扩大产品的应用范围。但微波辐射用于羟烃基-聚硅氧烷反应少见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种微波辐射合成双羟丙基封端聚醚聚硅氧烷的方法，为双羟丙基封端聚硅氧烷的合成提供新的反应方式，设备要求低，减少能耗，降低成本，增加效益，无污染。

本发明的反应式如下：

第一步、2-烯丙基三甲基硅氧烷的合成：

第二步、1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷的合成：

第三步、双(3-三甲硅氧基丙基)聚硅氧烷的合成

其中，n代表20～50的整数。

第四步、双端羟丙基聚硅氧烷的合成

本发明的具体步骤如下：

第一步，2-烯丙基三甲基硅氧烷的制备(羟基保护)：

在配有温度计、搅拌器及上端配有无水CaC1₂干燥管的回流冷凝器的烧瓶中，加入六甲基二硅胺，室温下，滴加烯丙醇，1h滴加完毕后升温至70～80℃，设定微波功率550～650W，反应时间60～90min，将反应液在常压下蒸馏，收集99～103℃馏分，得到2-烯丙基三甲基硅氧烷。羟基保护反应过程各原料摩尔比为烯丙醇:六甲基二硅胺＝1.4:1～2:1。

第二步，1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷的合成(硅氢加成)：

在装有搅拌器、温度计、氮气导管及上端配有无水CaC1₂干燥管的回流冷凝管的烧瓶中加入2-烯丙基三甲基硅氧烷和四氯化铂/异丙醇催化剂，在氮气保护下，开启微波反应器，设定反应温度90～120℃，微波功率600～850W，至反应温度后开始缓慢滴加1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，1h加完后，保温反应4～8h，停止反应。减压蒸馏除去低沸点物质，收集144～146℃的馏分，得到无色透明液体即为1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷，硅氢加成反应各原料摩尔比为：2-烯丙基三甲基硅氧烷:1,1,3,3-四甲基二硅氧烷:四氯化铂＝2.3:1:7.5×10^-4～3.5:1:7.5×10^-4。

第三步，微波辐射合成双(3-三甲硅氧基丙基)聚硅氧烷(开环聚合)：

以四甲基氢氧化铵为催化剂，在氮气保护下，将1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷进行聚合反应，反应温度80～90℃，反应时间10～12h,微波功率500～550W，反应结束后减压蒸馏除去未反应的八甲基环四硅氧烷和低沸物，得到淡黄色透明液体即为双(3-三甲硅氧基丙基)聚硅氧烷，该聚合反应原料摩尔比为：1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)四甲基二硅氧烷:八甲基环四硅氧烷:四甲基氢氧化铵＝1:20～50:0.2～0.4；

第四步，微波辐射合成双羟丙基封端聚硅氧烷(水解反应)：

以对甲基苯磺酸为催化剂，将双(3-三甲硅氧基丙基)聚硅氧烷进行水解，水解温度90～110℃，反应时间2～2.5h,微波功率600～850W，减压蒸馏真空度为0.996，收集78～80℃馏分；该水解反应摩尔比为：1,3-双(3-三甲硅氧基丙基)聚硅氧烷:水:对甲基苯磺酸＝1:1～1.3:0.06～0.08。