[发明专利]苯基聚硅氧烷的制备方法

说明书

本发明属于有机硅高分子技术领域，具体的涉及一种苯基聚硅氧烷的制备方法。将苯基环硅氧烷、含有不同取代基的环硅氧烷、封端剂、卡宾基催化剂加入到有机溶剂中，在搅拌下加热反应后，恢复到常温，过滤，用有机溶剂洗涤滤饼，所得滤液在减压下蒸除溶剂后即得苯基聚硅氧烷。本发明将卡宾基催化剂应用于催化制备苯基聚硅氧烷；该卡宾基催化剂不溶于水相或有机相，通过有机聚合反应将卡宾单元引入到交联网络中，催化环硅氧烷开环聚合物制备苯基聚硅氧烷后，催化剂易分离，在聚硅氧烷中无残留。

技术领域

本发明属于有机硅高分子技术领域，具体的涉及一种苯基聚硅氧烷的制备方法。

背景技术

聚硅氧烷是一类以硅氧键为骨架的聚合物，由于其特殊的半无机半有机结构特点，与其它聚合物相比具有许多独特的性能，如耐高低温性、耐候性、耐老化、电气绝缘、疏水、阻燃等，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、生物医疗等领域，已成为国民经济不可或缺的一类高分子材料。苯基聚硅氧烷是一类取代基含有苯基的聚硅氧烷，由于苯基的引入，赋予所得聚硅氧烷更好的耐高温、耐油、耐辐照、耐老化等性能，在耐高温添加剂、导热油、粘结剂、密封胶等领域具有广泛的应用前景。阴离子开环聚合是制备聚硅氧烷常用方法之一，选用的催化剂包括碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、硅醇盐、季胺碱等，但这些催化剂通常为小分子，在环硅氧烷中具有一定的溶解度，开环聚合后容易残留在产物中，影响聚硅氧烷在许多领域的应用。

N-杂环卡宾作为一类特殊催化剂，具有无金属参与、催化剂低廉、环境友好等优点，发现也是一类开环聚合制备聚硅氧烷的高效催化剂(张昊，氮杂环卡宾催化环硅氧烷开环聚合制备聚硅氧烷，南京工业大学硕士学位论文，2010)。但目前这些催化剂也为小分子，同样会在最终产物中少量残留，限制了聚硅氧烷在许多领域的应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种苯基聚硅氧烷的制备方法。采用卡宾基催化剂，通过有机聚合反应将卡宾单元引入到交联网络中，催化环硅氧烷开环聚合物制备苯基聚硅氧烷后，催化剂易分离，在聚硅氧烷中无残留。

本发明所述的苯基聚硅氧烷的制备方法，将苯基环硅氧烷、含有不同取代基的环硅氧烷、封端剂、卡宾基催化剂加入到有机溶剂中，在搅拌下加热反应后，恢复到常温，过滤，用有机溶剂洗涤滤饼，所得滤液在减压下蒸除溶剂后即得苯基聚硅氧烷。

其中：

苯基环硅氧烷为三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、五甲基五苯基环五硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、八苯基环四硅氧烷或十苯基环五硅氧烷中的一种或多种。

含有不同取代基的环硅氧烷为六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、三甲基三乙基环三硅氧烷、四甲基四乙基环四硅氧烷、三甲基三乙烯基环三硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷或四甲基环四硅氧烷中的一种或多种。

有机溶剂为乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、苯、甲苯或二甲苯中的一种或多种。

封端剂为六甲基二硅氧烷、六乙基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷或二乙烯基四甲基二硅氧烷中的一种或多种。

卡宾基催化剂的用量为苯基环硅氧烷和含有不同取代基的环硅氧烷质量和的0.1～5wt％，反应温度为80℃～150℃，反应时间为2h～24h。

卡宾基催化剂采用如下方法制备：在氩气保护下，将四(4-硼酸苯基)硅烷、卤代卡宾化合物、钯催化剂、酸吸收剂加入到有机溶剂中，在搅拌下加热反应完毕，恢复至常温，抽滤，洗涤，真空干燥后即得卡宾基催化剂。

其中：

卤代卡宾化合物的结构式如下：

其中X为溴或碘。