[发明专利]一种双羟基硅酸酯聚合物的制备方法

摘要

本发明提供一种双羟基硅酸酯聚合物的制备方法。它以廉价、易得的天然或工业废渣等形式的二氧化硅为起始原料，经非碳热还原制得五配位活性硅酸酯，进一步制备水解稳定性高的、提纯容易的双羟基硅酸酯单体，再通过与活性双官能团单体或齐聚物进行缩聚反应获得分子量高的、提纯和加工成型容易的、水解稳定性好的硅酸酯聚合物。本发明能耗少、设备要求低、对环境无污染，所得硅酸酯聚合物成本低且应用范围宽。

主权项

1．一种双羟基硅酸酯聚合物的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤及其工艺条件：步骤一：活性硅酸酯的制备由二氧化硅低温合成活性硅酸酯的化学反应式如下：式(1)中，n=5-20，?????m=0、1、2，?????R1=C2～C12的没取代的或取代的烷基，?????M=碱金属离子，?????M(OH)m=碱金属氢氧化物；????根据化学反应式(1)所示，将1mol二氧化硅、5～25molC2～C12的二元醇和1mol催化剂一并加入反应器中，在搅拌状态下，150～200℃下低温反应1～4小时，蒸馏出多余的二元醇和副产的水后，得0.95～1mol的活性硅酸酯；本步骤所用催化剂可以是碱金属氢氧化物的其中一种；步骤二：双羟基硅酸酯单体的制备由活性硅酸酯与双卤代烃或二氯乙酸酯或二氯乙酰胺或羟基卤代烃合成双羟基硅酸酯的化学反应式如下：式(2)、(3)中：?????????R2=C2～C18的没取代的或取代的烷基、C6～C18的没取代的或取代的芳基、-CH2COO-R3-OOCCH2-、或-CH2CONH-R3-NHOCCH2-，其中，R3=C2～C12的没取代的或取代的烷基，?????????R4=C2～C12的没取代的或取代的烷基，????????????X=Cl、Br、I；根据化学反应式(2)、(3)，将步骤一所得的1mol活性硅酸酯，在甲醇溶液中直接与0.5mol双卤代烃或0.5mol二氯乙酸酯或0.5mol二氯乙酰胺或1mol羟基卤代烃在25～65℃下反应0.5～8小时，过滤、蒸馏出溶剂，得到0.95～1mol双羟基硅酸酯单体；步骤三：主链硅酸酯聚合物的制备双羟基硅酸酯单体与二异氰酸酯或二元酰氯缩聚反应的化学反应式如下：式(4)中：Y=-COCl、NCO，Y=-COCl时，-R5-=C2～C12的没取代的或取代的烷基或C6～C18的没取代的或取代的芳基，Y=-NCO时，-R5-=C2～C12的没取代的或取代的烷基或C6～C18的没取代的或取代的芳基，或分子量为500～5000的双端羟基预聚物(可以是聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃、聚C4～C12二元脂肪酸C2～C12二元脂肪醇酯的其中一种；根据化学反应式(4)所示，把1mol双羟基硅酸酯单体溶解在极性非质子溶剂或非极性溶剂中或无溶剂状态下，与1～0.8mol二异氰酸酯或二异氰酸酯封端的分子量为500～5000的双端羟基预聚物、0～0.2mol扩链剂或与1mol二元酰氯、2mol氯化氢吸收剂于0～80℃缩聚10分钟～8小时经蒸馏出溶剂或经沉淀剂沉淀，得到主链硅酸酯聚合物。