[发明专利]一种羟基封端氟硅油的制备方法

说明书

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种粘度可控的高纯度羟基封端氟硅油的制备方法。所述方法包括如下步骤：采用有机胺类为催化剂，极性溶剂为促进剂，水为封端剂，将上述三者和三氟丙基甲基环三硅氧烷(D₃F)进行聚合反应。本发明的制备过程简单易控，反应温度低能耗低，产品粘度可控，产品中的副产物少，例如环状硅氧烷的含量极低，几乎为零，终产物纯度和收率高。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种羟基封端氟硅油的制备方法。

背景技术

氟硅橡胶在保持了普通二甲基硅橡胶的耐高低温、耐气候老化、电气特性等一系列优良特性的同时，兼具氟橡胶的耐油、耐溶剂等性能，被广泛应用在汽车工业、航空航天、石油、化工等领域。室温硫化的缩合型氟硅橡胶是作为汽车工业以及航空航天领域密封用的关键原材料，其中，羟基封端的氟硅油是这种氟硅橡胶的主要原料和助剂。

目前，羟基封端的氟硅油的制备方法主要有水解缩合制备和开环缩合制备。通过三氟丙基甲基二氯硅烷直接水解的方法，虽然工艺简单，但获得的产物分子量分布宽，反应不易控制，而且会产生大量的废水，给环境带来巨大的压力；采用开环缩合制备法制备羟基封端的氟硅油都是以三氟丙基甲基环三硅氧烷(D₃F)为原料，用酸或碱为催化剂，水为封端剂，该方法相对于水解缩合的方法，减少了废水的产生，产物的分子量分布变窄。而采用阴离子开环聚合所用的催化剂一般为氢氧化物或其硅醇盐，但该催化剂催化活性过高，反应不易控制，在开环过程中伴随着链端“回咬”以及主链重排的现象，最终得到的产物中含有大量的小分子环体，给后处理带来比较大的麻烦；采用阳离子开环聚合所用的催化剂主要以酸性物质为主，该开环聚合过程也是一个平衡反应，在D₃F开环聚合生成线性硅油的同时，也伴随线性氟硅油降解、重排环化的反应，产物中存在大量的高沸点的D₄F环体。

因此，目前需要一种高纯度羟基封端的氟硅油的制备方法，同时该制备方法具有反应时间短、粘度可控的优点。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供了一种羟基封端的氟硅油的制备方法，包括以下步骤：

采用有机胺类为催化剂，极性溶剂为促进剂，水为封端剂，将上述三者和三氟丙基甲基环三硅氧烷(D₃F)进行聚合反应，

产物氟硅油的通式如下：

其中n为3以上的数。

根据本发明的实施方案，n为3以上及30000以下的数，例如30以上及10000以下的数。

根据本发明的实施方案，所述方法还包括当聚合反应体系粘度达到所需粘度时，加入酸性物质中止反应，使反应体系呈中性，然后对产物进行过滤和蒸馏的步骤。

根据本发明的实施方案，所述蒸馏为减压蒸馏；减压蒸馏的操作为将产物升温到120～160℃，维持系统压力在0.1～1KPa条件下抽真空1～8小时，优选为2～6小时。

根据本发明的实施方案，所述聚合反应的温度为35～100℃，优选为40～80℃。

根据本发明的实施方案，所述D₃F、有机胺、水、极性溶剂的质量比为100：(0.5～2)：(0.001～10)：(0.1～4)，优选为100：(0.5～2)：(0.04～10)：(0.1～2)，例如为(100：0.5：10：0.25)、(100：0.8：5：0.125)、(100：1：2.5：0.75)、(100：1.5：1.5：1.15)、(100：1.25：1：0.5)、或(100：0.5：0.4：0.25)。

根据本发明的实施方案，所述有机胺类选自脂肪胺和/或醇胺，有机胺类的沸点为40℃以上；