[发明专利]一种乙烯基封端有机硅生胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种乙烯基封端有机硅生胶的制备方法，具体包括以下步骤：以二甲基硅氧烷、硅醇盐、酸性化合物、含有乙烯基的羟基清除剂和催化剂为原料，依次进行真空除水、聚合反应、中和反应、乙烯基取代羟基反应、脱除低沸物，制得成品。该方法制备的乙烯基封端的有机硅生胶不含有除乙烯基外的其他基团封端的聚合物，并且聚合工艺简单，聚合反应可控，产物均一，适宜大规模工艺生产。用该生胶制备混炼胶时，吃粉时间明显缩短，交联反应更加彻底，混炼胶耐热性能及力学性能更加优异。

技术领域：

本发明涉及有机硅生胶的制备领域，具体涉及一种乙烯基封端有机硅生胶的制备方法。

背景技术：

热硫化硅橡胶生胶是在20世纪40年代问世的高摩尔质量的线性聚二甲基硅氧烷。线性聚二甲基硅氧烷由本体开环聚合，要控制有机硅生胶的分子量及实现硫化硅橡胶不同的性能要求，会加不同的封端剂，如羟基封端会在聚合后期加水，甲基封端会加入六甲基二硅氧烷，乙烯基封端会加入四甲基二乙烯基硅氧烷。

但是，在生胶聚合原料D4或DMC中会含有约150～200ppm的水分，虽然在聚合前期会通过高真空鼓氮2～3h除水，但参与聚合时原料仍然有50～100ppm水分残留，这些水分在聚合反应中会形成羟基封端而影响生胶分子量。目前条件下，完全除去体系中的水分需要很高的成本。所以，通常情况下各种官能团封端的有机硅生胶都会含有约50ppm的端硅羟基(Si-OH)，严重影响了产品的质量和后加工生产效率。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足以及二甲基硅氧烷环体聚合过程特点的不同，提供了一种乙烯基封端的有机硅生胶的制备方法，制备的乙烯基封端的有机硅生胶几乎不含有硅羟基，混炼胶耐热性能及力学性能更加优异，且制备工艺简单。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种乙烯基封端有机硅生胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)真空脱水：将二甲基环硅氧烷加入反应釜中，真空脱水，含水率控制在100ppm以下；

(2)聚合反应：在70～120℃，氮气保护下将硅醇盐加入到二甲基环硅氧烷中，硅醇盐的用量按照硅醇盐的碱度来计算，为二甲基环硅氧烷的0.01～0.1mol％，保持反应体系温度在90～140℃，充分搅拌，加入蒸馏水进行聚合反应，蒸馏水用量按照黏度进行调节，直至黏度100～300×10⁵cP左右，反应时间为10～120min，优选为20-60min；

(3)中和反应：反应结束后，，若用四甲基氢氧化铵催化，则需将体系温度升至140～160℃，直接将催化剂分解，若用其它无机盐催化，则将反应体系降温至20～80℃，然后加入酸性化合物搅拌，使反应体系呈中性；

(4)乙烯基取代羟基反应：向中和后的反应体系中加入含有乙烯基的羟基清除剂和催化剂，50～80℃下搅拌反应30～60min；

(5)升高步骤(4)反应体系的温度至180～200℃，真空度在-0.1～-0.005MPa条件下抽真空，蒸馏脱除低沸物，制得产品。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述的二甲基环硅氧烷选自八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷或二甲基硅氧烷混合环体。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述的硅醇盐选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵和膦腈碱的硅醇盐中的一种。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述真空脱水的条件为温度40～80℃，优选为60-70℃，真空度-0.1～-0.005MPa，脱水时间30～120min，优选为50-80min。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述搅拌的时间为0.5-3h，优选为1-2h。