[发明专利]一种硅烷封端聚醚的合成方法及应用

说明书

本发明提供了一种硅烷封端聚醚的合成方法及应用。该烷封端聚醚的合成方法包括如下步骤：将聚醚和丙烯酸酯在阻聚剂的存在下，加热进行脱醇反应，再加入氨基硅烷偶联剂，在100～150℃下反应2～10h，降温除杂，即得。使用本发明提供的合成方法得到的硅烷封端聚醚可作为制备硅烷改性聚醚密封胶的基胶使用，使用的原料价廉易得，合成的硅烷封端聚醚反应活性适中，有利于下游MS胶生产厂家根据性能要求做相应的配方调整。本发明提供的合成步骤简单，反应条件温和，适用于所有分子量的聚醚。

技术领域

本发明涉及密封胶的合成技术领域，更具体地，涉及一种硅烷封端聚醚的合成方法及应用。

背景技术

硅烷改性聚醚密封胶是近年来开发的一种替代硅酮胶与聚氨酯密封胶的新型密封胶，其综合了硅酮胶与聚氨酯胶的优点，在建筑、家装等行业具有广泛的应用。硅烷改性聚醚密封胶又称硅烷封端聚醚密封胶，以烷氧基硅烷改性的硅烷化聚醚为基胶，主要以端硅烷基聚醚(MS)为主，可通过硅氢化法、加成法、异氰酸酯法、环氧开环法来制备，其中硅氢加成法制备工艺简单，封端率尚可，但以氯丙烯等封端后的烯丙基聚醚多有颜色，对应用体系不友好。异氰酸酯法以多元醇聚醚、异氰酸酯基硅烷、有机锡催化所得，需引入催化剂、且异氰酸酯基硅烷反应活性高、高毒、成本高。环氧开环法多利用伯、仲氨基化合物与环氧的开环反应将环氧基封端的聚醚与含环氧基硅烷的化合物链接起来，需要首先制备环氧封端的聚醚，但工序略复杂。也有研究采用低分子量的聚醚胺与氨基硅烷经迈克尔反应制备硅烷改性聚醚，这种硅烷改性聚醚分子链短，在链端共有12个可反应的Si-OCH₃，反应活性偏高，存在在实际配制MS胶时，生产过程容易出现凝胶等问题，这些问题限制了其在市场上的应用推广。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种硅烷封端聚醚的合成方法，使用该方法合成得到的硅烷封端聚醚可作为制备硅烷改性聚醚密封胶的基胶使用，该合成方法步骤简单，反应条件温和。

该硅烷封端聚醚的合成方法，包括如下步骤：

将聚醚和丙烯酸酯在阻聚剂的存在下，加热进行脱醇反应，再加入氨基硅烷偶联剂，在100～150℃下反应2～10h，降温除杂，即得。

在本发明中，聚醚优选为聚乙二醇或聚丙二醇，更优选为聚丙二醇，进一步优选为分子量为1000～8000的聚丙二醇，进一步优选分子量2000～4000的聚丙二醇。在本发明一个优选实施方式中，丙烯酸酯可以为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯。当丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯时，为了提高反应效率需要加入四氯化锡、氯化锌、三氯化氯、氯化亚锡等常见的路易斯酸，优选四氯化锡。路易斯酸的加入量可以为丙烯酸酯的1～5wt％。在本发明中丙烯酸酯更优选为甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯，进一步优选为甲基丙烯酸甲酯。

在本发明中阻聚剂可以使用本领域中常用的酚类或胺类阻聚剂，优选为酚类阻聚剂，进一步优选为2，5-二叔丁基对苯二酚。

在本发明一个优选实施方式中，所述聚醚与丙烯酸酯的摩尔比为(2～3):1，优选为(2.1～2.5):1。阻聚剂为丙烯酸酯的0.02～2wt％，优选0.05～0.12wt％。

在本发明中，脱醇反应的终点为：加热进行脱醇反应至微回流，直至副产的甲醇蒸馏至基本无馏分，反应结束。加热的反应温度通常为80～110℃。

在本发明一个优选实施方式中，所述氨基硅烷偶联剂为伯氨基或仲氨基硅烷，优选为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基甲基二甲氧基硅烷等伯氨基硅烷。其中，氨基硅烷偶联剂与聚醚的摩尔比优选为(2.1～3.5):1，进一步优选为(2.2～2.6):1。

本发明提供的合成方法还包括如下步骤：脱醇反应后除去甲醇和未反应完的丙烯酸酯，再向体系中加入氨基硅烷偶联剂。