[发明专利]一种负载型铂催化剂的制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种负载型铂催化剂的制备方法。通过在载体表面引入大分子量的聚合物，将聚合物末端使用铂配位剂进行封端，最后利用配位剂将铂负载于聚合物末端的方式实现。在使用时，该负载型催化剂的聚合物链在反应液中舒展增加了催化剂的表面积，降低了空间位阻，提升了催化活性。经聚合物改性，增加了体系的相容性，该负载型催化剂可以用于硅烷改性聚醚树脂的合成。

技术领域

本发明属于催化剂合成领域。具体地，本发明涉及一种用于硅氢加成用负载型铂催化剂的制备方法。

背景技术

硅烷改性聚醚树脂(简称MS树脂)，是一种以聚醚为主链，末端用硅氧烷封端的聚合物。采用MS树脂为基胶，配以其他填料、除水剂、催化剂所制备的MS密封胶，具有优良的耐候性、粘接性、可涂饰性、低玷污性，且环境友好，已经在建筑行业、汽车行业等多个领域得到了广泛应用，并逐渐取代硅酮密封胶和聚氨酯密封胶。

JP59267(1993)报道了一种硅烷改性聚醚树脂的合成方式，先合成高分子量的双键封端聚醚，再在铂催化剂催化条件下通过硅氢加成引入硅氧烷基团，制得硅烷改性聚醚树脂。该合成方法目前仍是硅烷改性聚醚树脂的主要合成方式，市场上S203H、S303H、15000T、30000T均可采用这种方式进行合成。

硅氢加成反应是指含硅氢键的有机硅化合物和不饱和化合物在一定条件下进行的加成反应，在有机硅化学中占有重要的地位。硅氢加成反应的发生，有赖于催化剂的催化，通常使用铂化合物作为硅氢加成催化剂。当前，广泛使用的铂催化剂为Speier催化剂(氯铂酸的醇溶液)以及Karstedt催化剂(零价单原子铂与含有乙烯基的硅氧烷络合)。这两种催化剂虽具有较高的活性，但其为均相催化剂，反应结束后，催化剂难以从反应体系中分离，无法回收利用，不利于贵金属铂的重复使用。

负载型铂催化剂，一种非均相催化剂，是将铂负载于活性炭、无机氧化物(氧化铝、氧化镁、二氧化硅等)以及高分子固体上形成的催化剂，其最大优点在于可以方便地与产物进行分离，重复利用。但相对于均相铂催化剂而言，多相铂催化剂虽然具有较多的优势，但是同时也具备一定缺点，如催化活性较均相催化剂低、催化剂用量大、重复利用次数不是很多、工艺条件复杂，受载体性质影响较大。当前，负载型铂催化剂在硅氢加成反应中也有重要的应用和文献报道。CN102188996A与CN102179266A公开了二氧化硅负载铂催化剂的制备方法，CN106111125A公开了一种硅藻土负载铂催化剂的制备方法。文献《催化硅氢加成反应负载型铂催化剂的研究进展》对负载型铂催化剂的种类及制备进行了综述性的报道。目前所报道的现有技术多是通过对载体表面修饰小分子配体来实现铂的负载，该类催化剂的催化活性较均相催化剂低，且因相容性问题不适用于有粘度的反应体系。

在硅氢加成步骤使用均相铂催化剂具有催化效率高的优点，但存在铂催化剂脱除困难及成本较高的问题；然而使用负载型铂催化剂可以做到铂催化剂的脱除及重复利用，但存在催化剂与体系相容性差，催化活性低的缺陷。尤其硅烷改性聚醚树脂合成使用的双键封端聚醚均为高分子量聚醚，体系粘度较大更是增加了催化难度降低了催化剂的催化效率。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种负载型铂催化剂的制备方法。解决了现有技术中均相催化剂不可回收贵重金属，而现有的负载型催化剂体系相容性差、催化活性低的缺陷，能够用于进行硅氢加成，用于硅烷改性聚醚树脂的合成。

为达到其目的，本发明采用以下技术方案：

一种负载型铂催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

步骤S1：使用硅烷偶联剂对载体进行活化，得到表面活化载体；

步骤S2：在强碱性催化剂作用下，环氧化合物在步骤S1得到的表面活化载体上进行聚合反应；所述聚合反应结束之后加入铂配位剂继续反应，得到聚合物改性载体；

步骤S3：向步骤S2得到的聚合物改性载体中加入氯铂酸、弱碱，反应得到负载型铂催化剂。