[发明专利]一种硅醇锂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种硅醇锂及其制备方法和应用，本发明提供的硅醇锂制备方法简单、安全、高效且经济。硅醇锂的制备方法，包括如下步骤：将氢氧化锂一水合物与有机聚硅氧烷在溶剂存在下，升温至回流温度进行反应，其中所述溶剂为水和混合有机溶剂，且所述混合有机溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂，在回流过程中，从反应体系中经溶剂共沸而蒸馏出液体，并将该液体中位于下层的水层除去，将该液体中位于上层的有机相层循环至反应体系中；待反应4‑12小时，优选反应6‑8小时，冷却反应体系并过滤，得到反应产物，并将反应产物真空干燥，得到硅醇锂产品。

技术领域

本发明涉及一种硅醇锂的制备方法，该硅醇锂可用做合成单端功能性聚硅氧烷或嵌段聚硅氧烷的催化剂。

背景技术

有机聚硅氧烷是有机硅化合物中出现最早，种类最多，研究最全面的一类有机硅聚合物。由于特殊的结构，聚硅氧烷具有多种优异的物理、化学性能，如耐高低温、耐候性、耐氧化性、脱模性、憎水性以及生理惰性等，是第一个工业上获得应用的元素高分子，在高分子材料中占有不可或缺的地位。

目前，制备有机聚硅氧烷的催化剂，主要分为平衡型和非平衡型两种。非平衡型催化剂可用于引发六甲基环三硅氧烷的活性聚合，合成结构特殊的单端功能型的聚硅氧烷或嵌段型聚硅氧烷。典型的非平衡型催化剂由正丁基锂、异丁基锂、三甲基硅醇锂等。其中，正丁基锂、异丁基锂的活性高，有自燃的风险，且价格昂贵，不适合大规模工业应用。三甲基硅醇锂无自燃的风险，安全性能高。但是它的合成需要用到有机锂，制备过程危险复杂。有专利(CN102491993B)报道使用氢氧化锂与六甲基二硅氧烷反应制备三甲基硅醇锂，合成工艺简单，原料便宜易得，成本低廉。但是由于反应活性低，该路线的反应时间需要24-48小时，工业化的难度较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种简单、安全、高效且经济的硅醇锂制备方法。

本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

本发明一方面提供一种硅醇锂的制备方法，包括如下步骤：将氢氧化锂一水合物与有机聚硅氧烷在溶剂存在下，升温至回流进行反应，其中所述溶剂为水和混合有机溶剂，且所述混合有机溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂；在回流过程中，从反应体系中经溶剂共沸而蒸馏出液体，并将该液体中位于下层的水层除去，将该液体中位于上层的有机相层循环至反应体系中；

待反应4-12小时，优选反应6-8小时，冷却反应体系并过滤(具体如冷却至室温后过滤)，得到反应产物，该产物为固体或粘稠物，并将反应产物真空干燥，得到硅醇锂产品。所述真空干燥，具体例如在80℃-100℃下真空干燥5-6小时。

本发明在回流反应过程中，由于溶剂共沸，而不断从反应体系中蒸馏出液体；由于有机溶剂和水密度不同，在该溶剂共沸蒸馏出的液体中，水位于下层(即水层)，而有机溶剂位于上层(即有机相层)；将位于下层的水层除去，而将有机相层循环至反应体系中；具体可利用分水器收集共沸蒸馏出的液体，该液体在分水器中分层，不断将分离出的位于下层的水放出来，达到在反应过程中不断除去反应体系中的水的目的；而有机溶剂依然流到反应体系中持续回流。具体的，在所述4-12小时的反应时间内，不断的除去反应体系中的水。

升温至回流进行反应，其所需的温度只要能满足回流即可，根据溶剂的变化回流所需温度也会相应变化。

一些优选实施方式中，所述有机聚硅氧烷为α,ω-双-三甲基硅氧基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷、α,ω-双-三甲基硅氧基聚甲基苯基硅氧烷、α,ω-二乙烯基聚甲基苯基硅氧烷、α,ω-双-三甲基硅氧基聚甲基氟丙基硅氧烷、α,ω-二乙烯基聚甲基氟丙基硅氧烷中的一种或多种。