一种索烃状聚硅氧烷的合成方法技术

本发明专利技术涉及聚硅氧烷合成技术领域，为解决现有索烃状聚硅氧烷研究中存在的没有切实可行的合成技术的问题，本发明专利技术提出了一种索烃状聚硅氧烷的合成方法，以小环状硅氧烷与水为原料，并在金属催化剂的作用下，在有机溶剂中进行反应，再经过后处理过程，得到索烃状聚硅氧烷，本发明专利技术实现索烃状聚硅氧烷的高效合成，产率可以达到60～95%，产品具有热稳定性好，而且反应条件温和、适用范围广、能耗低、合成效率高、原料价廉易得、产品提纯过程简单易行等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及聚硅氧烷合成
，特别是设及一种索控状聚硅氧烷的高效合成 方法。
技术介绍
索控状聚硅氧烷具有重要用途，如用于分子识别、合成超支化等具有特殊结构聚 硅氧烷、制备耐高溫高分子与开发新型硅烷偶联剂等方面。目前为止，仅有文献提出索控状 聚硅氧烷的概念，并没有切实可行的合成方法实现索控状聚硅氧烷的合成。 1953年，化isch，Martin与Mark推测高分子量聚硅氧烷之所W具有液体或者蜡状 的外观，是由于聚硅氧烷中含有索控状聚硅氧烷导致的，运些索控状聚硅氧烷充当了增塑 剂的作用（Monatsh.化em. 1953,84, 250-256)，但是运一假说并未得到实验证实。Bannister与Semiyen在研究大环型聚硅氧烷的热稳定性时提出加热大环型聚娃 氧烧可能会形成索控状聚硅氧烷（Polymer1981，22,377-381)，同样他们只是提出了一种 猜测，并没有数据支持他们确实得到了索控状聚硅氧烷。目前有关索控状聚硅氧烷的报道还只是停留在提出概念与猜测阶段，并没有实际 可行的合成方法得到索控状聚硅氧烷。
技术实现思路
为解决现有索控状聚硅氧烷研究中存在的没有切实可行的合成技术的问题，本发 明提出了一种索控状聚硅氧烷的合成方法，具有反应条件溫和、适用范围广、能耗低、合成 效率高、原料价廉易得、产品提纯过程简单易行等优点。 本专利技术是通过W下技术方案实现的：一种索控状聚硅氧烷的合成方法是W小环 状硅氧烷与水为原料，并在金属催化剂的作用下，在有机溶剂中进行反应，再经过后处理 过程，得到索控状聚硅氧烷，本专利技术实现索控状聚硅氧烷的高效合成，产率可W达到60~ 95 %，产品具有热稳定性好等优点。 反应过程如下所示： 其中，町、1?2、1^、34分别独立地选自氨、氣、烷基、締基、烘基、芳香基、环氧基、醋基、 横酸基、簇基、腊基、面代烷基、面代締基、面代烘基、径基中一种，m、η、P、q分别为大于等于 0的整数，X为大于0的整数。 所述的小环状硅氧烷选自环Ξ硅氧烷、环四硅氧烷、环五硅氧烷中一种或几种。小 环状硅氧烷与水的质量比为1 : 0. 001~1。 所述的金属催化剂选自金属单质、金属氧化物、金属盐、络合物中一种。小环娃氧 烧与金属催化剂的质量比为1 : 0.0001~0.1。作为优选，金属催化剂选自所有金属的单 质或者相应的化合物，更优选自铁、钻、儀、钉、锭、销、钮、金、银、铜、锡、铁、搞、铭、儘、铜系 金属中一种金属的单质或者相应的化合物。 有机溶剂选自烧控、芳香控、酸类、环酸类、酬类中一种或几种。所用的量为使溶质 溶解的量。作为优选，有机溶剂选自己烧、环己烧、甲苯、乙酸、下酸、四氨巧喃、二氧六环、丙 酬、甲基异下基酬中一种或几种。 反应溫度为-75~140°C，反应时间为10分钟~24小时。 后处理过程为真空烘干、吸附、沉淀或者重结晶。 本专利技术W小环状硅氧烷（如环Ξ硅氧烷、环四硅氧烷与环五硅氧烷等）、水为原 料，在金属催化剂的存在下，发生聚合反应，实现索控状聚硅氧烷的高效合成。产物结构通 过红外光谱、氨谱核磁共振、娃谱核磁共振、化学法端基分析与流变学等进行了结构表征， 通过热失重分析研究了产物的热稳定性。红外光谱、氨谱核磁共振、娃谱核磁共振、化学法 端基分析等证明产物不含有Si-OH，流变学数据表明产物含有长支链。综合W上表征数据可 W证明我们得到的是带有长支链结构的索控状聚硅氧烷。另外，热失重分析数据表明我们 得到的产物具有优异的热稳定性。 本专利技术提出了一种索控状聚硅氧烷合成的新方法，其有益效果是：具有反应条件 溫和、适用范围广、能耗低、合成效率高、原料价廉易得、产品提纯过程简单易行等优点，产 物具有优异热稳定性等优点。【附图说明】图1为实施例1中甲基乙締基索控状聚硅氧烷的红外光谱图； 图2为实施例1中甲基乙締基索控状聚硅氧烷的氨谱核磁共振图； 图3为实施例1中甲基乙締基索控状聚硅氧烷的娃谱核磁共振图； 图4为实施例1中甲基乙締基索控状聚硅氧烷与正娃酸甲醋反应前的凝胶渗透色 谱图； 图5为实施例1中甲基乙締基索控状聚硅氧烷与正娃酸甲醋反应后的凝胶渗透色 谱图； 图6为实施例1中甲基乙締基索控状聚硅氧烷的Cole-Cole图；图7为实施例1中甲基乙締基索控状聚硅氧烷的热失重图。【具体实施方式】下面通过实施例对本专利技术作进一步详细说明，实施例中所用原料均可市购。 实施例1:甲基乙締基索控状聚硅氧烷的制备-75°C，将0. 15克水加到装有150克1，3，5-Ξ甲基-1，3，5-Ξ乙締基环Ξ硅氧烷、 0. 015克兰尼儀与500毫升乙酸的1000毫升Ξ口烧瓶中，揽拌反应10分钟后，加入300克 活性炭，揽拌30分钟，进行吸附，过滤并经过真空烘干，得到无色粘稠液体，即甲基乙締基 索控状聚硅氧烷，产率80%，产物的重均分子量为8X1〇5道尔顿，分子量分布为1. 5。 甲基乙締基索控状聚硅氧烷的红外光谱图如图1所示，甲基乙締基索控状聚娃氧 烧的氨谱核磁共振图如图2所示，甲基乙締基索控状聚硅氧烷的娃谱核磁共振图如图3所 示，甲基乙締基索控状聚硅氧烷与正娃酸甲醋反应前的凝胶渗透色谱图如图4所示，甲基 乙締基索控状聚硅氧烷与正娃酸甲醋反应后的凝胶渗透色谱图如图5所示，甲基乙締基索 控状聚硅氧烷的Cole-Cole图如图6所示，甲基乙締基索控状聚硅氧烷的热失重图如图7 所示。 实施例2 :甲基索控状聚硅氧烷的制备 -5°C，将8克水加到装有240克八甲基环四硅氧烷、2克Ξ氧化二铁与600毫升四 氨巧喃的1000毫升Ξ口烧瓶中，揽拌反应4小时后，进行吸附，过滤并经过真空烘干，得到 无色粘稠液体，即甲基索控状聚硅氧烷，产率90%，产物的重均分子量为6X106道尔顿，分 子量分布为1. 2。 实施例3 :甲基氨索控状聚硅氧烷的制备30当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种索烃状聚硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述的合成方法是以小环状硅氧烷与水为原料，并在金属催化剂的作用下，在有机溶剂中进行反应，再经过后处理过程，得到索烃状聚硅氧烷，反应过程如下所示：其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自氢、氟、烷基、烯基、炔基、芳香基、环氧基、酯基、磺酸基、羧基、腈基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、羟基中一种，m、n、p、q分别为大于等于0的整数，x为大于0的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽，吴春勇，刘利锋，田堃，李美江，来国桥，蒋剑雄，邱化玉，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33