[发明专利]一种高分子量MQ硅树脂的制备方法

说明书

本发明提供了一种高分子量MQ硅树脂的制备方法。具体步骤是Q单体硅酸酯和M单体氯硅烷预先混合，在第一预聚合步骤中控制加入水的流速以及反应温度维持在5‑15℃的低温，然后经第二步预聚合，得到预聚物，再加入催化剂进行缩合，得到重均分子量20000，透明率高，分子量分散性好，粒径可控的MQ硅树脂，该产品在实际应用中具有添加量少，稳定性高，溶解速度快，分散良好，成膜性强等优点，可应用于压敏胶、液体硅橡胶、电子灌封胶、个人护理和化妆产品等领域。

技术领域

本发明涉及有机硅树脂合成技术领域，具体涉及一种高分子量MQ硅树脂的制备方法及其用途。

背景技术

MQ硅树脂是由单官能团(M基团)链节R₃SiO_1/2和四官能团(Q基团)链节SiO_4/2进行水解缩合而成的结构特殊的聚硅氧烷。一般认为，MQ硅树脂双层三维结构紧密球状体，球心部分以Si-O链连接，密度较高的笼状SiO₂；球壳部分被密度较小R₃SiO_1/2层所包围。MQ硅树脂的特殊结构，使得它成为复合材料中聚合物的理想补强填料，目前的研究主要用于有机硅压敏胶和液体硅橡胶中。特别地，MQ硅树脂常用于化妆配方中。在这些配方中，MQ硅树脂提高颜料或其它配方活性成分对皮肤的亲和性，从而产生比较长久和抗磨耗的产品。但低相对分子质量的MQ硅树脂，其易挥发和低粘度的特性又使其不易保存在制剂中，容易分解，甚至可能在使用时非受控的流过皮肤，限制了其在化妆品组合物中的应用。如果添加增稠剂，则会带来涂展性能的下降以及油腻的皮肤触感。

专利文献CN101323667A公开了一种LED封装补强用甲基乙烯基MQ硅树脂的制备方法。具体是通过向浓盐酸中加入水玻璃溶液，反应后加入苯基烷氧基硅烷、乙烯基硅氧烷基硅烷和甲基烷氧基硅烷的无水乙醇溶液，共水解后进行萃取，取上层油层，洗涤至中性后干燥除去低沸物，即得无色透明产品MQ硅树脂。但该专利所得MQ硅树脂分子量仍很低，GPC测得数均分子量为2800至4100。

专利文献CN102191055B公开了一种MQ硅树脂的制备方法，其是水解-缩聚聚硅氧烷、烷氧基硅烷及其均聚物，用弱极性或非极性溶剂萃取，用溶液水洗产物至中性，利用减压蒸馏浓缩即得MQ硅树脂。GPC测得MQ硅树脂分子量最高为6200。

专利文献CN103724626 A公开了一种新型的MQ硅树脂的制备方法。该专利利用固体硅酸钠与卤硅烷反应，比水玻璃更具有性价优势的固体硅酸钠作原料制备MQ硅树脂大大降低了生产成本；反应过程不使用酸催化剂，减少了原料组成，消除了处理酸性催化剂的繁琐操作；副产物为NaCl固体，量少且易处理；工艺简单易操作；可用于生产多种MQ硅树脂。但该专利所得MQ硅树脂的摩尔质量在2000～8000g/mol内，对适用的领域有一定限制。

专利文献CN 101899157 B公开了一种MQ硅树脂的制备方法。该专利以正硅酸乙酯为原料，固体强酸为催化剂，经水解缩聚得到液体或固体MQ硅树脂。由于使用固体强酸为催化剂，反应后可直接过滤除去，不需要复杂的后处理过程，工艺过程较简单，生产效率高。但由于固体强酸催化剂价格高昂，导致生产成本较高，难以推广；而且该专利并未涉及到如何控制MQ硅树脂的粒径。

专利文献CN104910382B公开了一种MQ硅树脂的制备方法，包括在反应容器中加入去离子水、醇、硅酸酯和封端剂，搅拌得到乳化状反应体系，温度为20-55℃，通入氯化氢气体5-15min。反应完成后，静置分层，取下层预聚树脂层，升温至120-150℃，在300-2000Pa的真空条件下脱除挥发组分，得到无色透明MQ硅树脂。但该专利未提及MQ硅树脂的分子量，而且在制备过程中需要通入氯化氢，对设备有腐蚀作用，对操作人员也存在一定安全隐患。

欧洲专利文献EP1016685A2公开了一种制备超高分子量MQ硅树脂的方法，具体是用带有特定基团的A、B高分子进行接枝共聚得到。虽然得到MQ硅树脂重均分子量可以达到100，000以上，但是需要预先制得A和B的高分子预聚物组分，制备工艺复杂，成本高昂。