[发明专利]一种线性硅氧烷原位缩聚制备聚硅氧烷薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种采用不含金属元素的有机磷腈催化剂催化端羟基线性硅氧烷低聚物原位缩聚后加入封端剂，制备稳定的封端聚硅氧烷的方法，以及由上述聚硅氧烷制备具有优良物理性能的交联聚硅氧烷薄膜的方法。本报道发明的聚硅氧烷薄膜可采用一锅法制备，制备方法简单，不含金属元素，所得薄膜透明性好，且兼具优良的弹性和拉伸性能。

技术领域

本发明涉及一类稳定的封端聚硅氧烷的制备方法以及由该封端聚硅氧烷制备交联聚硅氧烷薄膜的方法，具体涉及采用无金属有机磷腈催化剂催化端羟基线性硅氧烷低聚物原位缩聚制备具有储存稳定性的封端聚硅氧烷的方法，还涉及由上述封端聚硅氧烷制备具有优良物理性能的聚硅氧烷薄膜的方法。

背景技术

聚硅氧烷是一类以重复的Si-O键为主链，硅原子上直接连接有机基团的聚合物。聚硅氧烷兼具有机聚合物及无机聚合物的特性，具有优良的表面活性，耐热、耐寒、耐老化、抗紫外线、无毒无味及生理惰性等，其交联聚合物具有优异的透明性、生物相容性、弹性和拉伸性等优点，在医学、美容、柔性传感器等领域均得到了广泛的应用，可作为柔性传感器的柔性材料、人工器官、组织支架(如人工皮肤等)、软组织代用品(如假肢、美容产品等)、医用导管等的主要材料之一。聚硅氧烷薄膜的制备也逐渐成为研究的热点。

短链线性聚硅氧烷在碱性催化剂催化下聚合成高分子聚硅氧烷的方法自1949年由美国康宁玻璃公司发明以来被广泛应用于合成各类聚硅氧烷。常用的碱性催化剂包括：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化锂，以及暂时性催化剂四甲基氢氧化铵、四正丁基氢氧化磷及其硅醇盐。后续通过硅醇基和烷氧基的缩合反应、乙烯基和氢的加成反应以及电子束和紫外线固化等方式进行交联。但采用上述方法制备聚硅氧烷薄膜时，在聚合阶段和交联固化阶段需要不同的催化剂和反应条件，因此制备方法和催化体系较为复杂。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种采用不含金属元素的有机磷腈催化剂催化端羟基线性硅氧烷低聚物原位缩聚制备具有储存稳定性的封端聚硅氧烷的方法，还涉及由上述封端聚硅氧烷制备具有优良物理性能的交联聚硅氧烷薄膜的方法。本报道发明的聚硅氧烷薄膜可采用一锅法制备，制备方法简单，不含金属元素，所得薄膜透明性好，且兼具优良的弹性和拉伸性能。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种稳定的封端聚硅氧烷(溶液)的制备方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(a)氮气保护下，将催化剂和端羟基硅氧烷低聚物接触，搅拌均匀，置于一定温度的条件下，在常压或真空条件下反应一定的时间后，加入中和剂中和催化剂；

(b)在一定温度下，抽真空脱除低沸点物质至无馏出物为止；

(c)在氮气保护下使步骤(b)所得产物与含无水溶剂或不含无水溶剂的交联剂接触并进行反应，以得到上述封端聚硅氧烷(溶液)。

根据本发明的实施例，该方法所采用的原料易得，成本低，且制备方法简单，所得封端聚硅氧烷(溶液)在氮气保护下具有储存稳定性。

在本发明的一些实施例中，步骤(a)中，所述催化剂为式(I)或式(II)所示的有机磷腈化合物，

其中，

R¹为卤素、-NR₂，或者N＝P(NR₂)₃，

R和R²为任选取代的C_1-6烷基、任选取代的C_1-6环烷基、任选取代的芳基、任选取代的苄基、卤素，或者R与相连的N原子形成C_1-6杂环烷基，

R³为任选取代的C_1-6烷基、任选取代的C_1-6环烷基、任选取代的芳基、任选取代的苄基，或者卤素，