有机聚硅氧烷树脂的制备方法技术

技术编号:1575952 阅读:265 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制备有机聚硅氧烷树脂的方法,其中    在第一步骤    至少一种下式的硅烷:    R↓[3]SiOR↑[1]  (Ⅰ)    和/或其水解产物R↓[3]SiOSiR↓[3],式中,    R可为相同或不同的且是单价有机基,以及    R↑[1]是烷基,    及至少一种下式的硅烷:    Si(OR↑[2])↓[4]  (Ⅱ)    和/或其部分水解产物,式中,    R↑[2]可为相同或不同的且是烷基,    及任选一种有机硅化合物,该有机硅化合物选自包括下式硅烷的组中:    R↑[3]↓[a]Si(OR↑[4])↓[4-a]  (Ⅲ)    和/或其部分水解产物,式中,    a是1或2,    R↑[3]可为相同或不同的且是单价有机基,及    R↑[4]可为相同或不同的且是烷基,以及    下式的有机聚硅氧烷:    (R↑[5]↓[2]SiO)↓[b]  (Ⅳ),    式中,    R↑[5]可为相同或不同的且是单价有机基,及    b是3至8的整数,优选4或5,    及其混合物,    在酸存在下与水反应,至少将部分所形成的醇馏出,    在第二步骤    在碱及至少足以制得均匀反应混合物量的非水溶性有机溶剂存在下,使在第一步骤得到的均匀反应混合物反应,通过蒸馏将水及醇及任选部分非水溶性有机溶剂除去,    在第三步骤    用酸中和在第二步骤得到的反应混合物,将仍存在的任何水分、醇及部分非水溶性有机溶剂馏出,    在第四步骤    用有机聚硅氧烷及任选其他组分处理在第三步骤得到的反应混合物,然后将中和形成的沉淀盐除去,以及任选    在第五步骤    将在第四步骤得到的均匀反应混合物自非水溶性有机溶剂中分离出来。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过硅烷和/或其(部分)水解产物的水解及缩合制备有机聚硅氧烷树脂的最经济方法及其用途。
技术介绍
制备有机聚硅氧烷树脂的方法已经公开。DE-A 4132697中描述了一种通过烷氧基硅烷或其(部分)水解产物的酸性水解、继之以碱性后处理及随后在水中沉淀而制备有机聚硅氧烷树脂的方法。德国专利DE-A 4216139中描述了一种在酸存在下通过硅酸烷基酯的水解来制备有机聚硅氧烷树脂的方法,其中在不溶于水的有机溶剂内实施碱性反应之前,将所形成醇的一部分馏出,且于中和之后,将沉淀的盐除去,任选将反应混合物加以蒸馏。另外DE-A 4243895中描述了一种在多元酸存在下,通过烷氧基硅烷和/或其(部分)水解产物的水解来制备有机聚硅氧烷树脂的方法,在酸的部分中和之后,在非水溶性有机溶剂内随后实施碱性反应之前,将所形成的醇部分馏出,并于随后将pH值缓冲至6至8之后,再度将水或醇馏出并将沉淀的盐过滤掉。所述这些方法的缺点是将中和中沉淀的所有盐过滤掉通常非常困难。第一道过滤经常留下来轻微混浊,所得产品呈淡蓝乳白色,由于质量欠佳而不合格。此种现象通常需要数次过滤方可消除。尤其在制备更高粘度(>100毫帕斯卡·秒)的产品时,粘度略增则过滤功效大减,在经济的时间内除去该乳白色实属不可能。为此,盐通常是在低粘度中间体阶段提前滤除。仅之后才是通过加工步骤如蒸馏制得高粘度目标产品。一方面此程序需要较大劳动强度,因此更为成本密集,另一方面,在以蒸馏制备高粘度最终产品时混浊会再度出现,如此则使该制备方法极为耗时,因而也成本密集。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法,通过该方法可容易地以高时空产率制得有机聚硅氧烷树脂。本专利技术涉及一种用于制备有机聚硅氧烷树脂的方法,其中第一步骤至少一种下式的硅烷R3SiOR1(I)和/或其水解产物R3SiOSiR3,其中R可相同或不同,且是单价有机基,及R1是烷基,与至少一种下式的硅烷Si(OR2)4(II)和/或其部分水解产物,其中R2可相同或不同且是烷基,及任选一种有机硅化合物,该有机硅化合物选自包括下式硅烷的组中R3aSi(OR4)4-a(III)和/或其部分水解产物,其中a是1或2,R3可相同或不同且是单价有机基,及R4可相同或不同且是烷基,以及下式的有机聚硅氧烷(R52SiO)b(IV), 其中R5可相同或不同且是单价有机基,及b是3至8的整数,优选4至5,及其混合物,在酸存在下与水反应,至少将所形成醇的一部分馏出,第二步骤在碱存在下及至少足量非水溶性有机溶剂存在下,使第一步骤制得的均匀反应混合物反应,得到均匀反应混合物,并且通过蒸馏将水及醇及任选部分非水溶性有机溶剂除去,第三步骤用酸中和第二步骤制得的反应混合物,将仍存在的任何水分、醇及部分非水溶性有机溶剂馏出,第四步骤用有机聚硅氧烷及任选其他成分处理第三步骤制得的反应混合物,然后将中和形成的沉淀盐除去,及任选第五步骤将第四步骤所得均匀反应混合物自非水溶性有机溶剂中分离出来。在本专利技术的范围内,术语“有机聚硅氧烷”包括聚合的、低聚及二聚硅氧烷。总是彼此独立的R、R3及R5基优选为具有1至18个碳原子的单价烃基。这些总是彼此独立的R、R3及R5基的实例是烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基及叔戊基,己基,如正已基,庚基,如正庚基,辛基,如正辛基、及异辛基,如2,2,4-三甲基戊基,壬基,如正壬基,癸基,如正癸基,十二基,如正十二基,十八基,如正十八基;烯基,如乙烯基、烯丙基、正-5-己烯基、4-乙烯基环己基及3-降冰片烯基;环烷基,如环戊基、环己基、4-乙基环己基及环庚基,降冰片基及甲基环己基;芳基,如苯基、联苯基、萘基、蒽基及菲基;烷芳基,如邻、间及对甲苯基,二甲苯基及乙苯基;以及芳烷基,如苄基及α-、β-苯乙基。总是彼此独立的取代烃基R、R3及R5的实例是卤代烃基,如氯甲基、3-氯丙基、3-溴丙基、3,3,3-三氟丙基及5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基,以及氯苯基、二氯苯基及三氟甲苯基;巯烷基,如巯甲基、2-巯乙基及3-巯丙基;氰烷基,如氰甲基、2-氰乙基及3-氰丙基;酰氧基烷基,如丙烯酰氧甲基、甲基丙烯酰氧甲基、3-丙烯酰氧丙基及3-甲基丙烯酰氧丙基;氨烷基,如任选取代的氨甲基及3-氨丙基、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基及N-(2-氨乙基)-3-氨基-2-甲丙基;氨基甲酸酯基,如;氨基甲酸根合甲基及氨基甲酸根合丙基;异氰酸酯基,如异氰酸根合甲基及异氰酸根合丙基氨芳基,如氨苯基;羟烷基,如羟甲基及羟丙基;以及下式的基团 总是彼此独立的R、R3及R5基特别优选为甲基及乙烯基,另外R3基更优选为丙基、异辛基及苯基。R1、R2及R4基的实例与R、R3及R5基的烷基实例相同。总是彼此独立的R1、R2及R4基优选具有1至4个碳原子的烷基。总是彼此独立的R1、R2及R4基特别优选为甲基及乙基。本专利技术的方法中所用硅烷优选式(I)、(II)及任选(III)的硅烷或它们的(部分)水解产物,其中R1、R2及R4具有同样的定义。如果本专利技术方法内是使用通式(II)及(III)硅烷的部分水解产物,总是优选具有高达15个硅原子者。本专利技术方法所用式(I)的硅烷或其水解产物、即二硅氧烷的实例是三甲基乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、1,3-双(烯丙基)四甲基二硅氧烷及1,3-二乙烯基四甲基硅氧烷,特别优选六甲基二硅氧烷及1,3-二乙烯基四甲基硅氧烷。本专利技术方法所用式(II)硅烷的实例是四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷及四正丙氧基硅烷,特别优选四乙氧基硅烷及其部分水解产物。本专利技术方法任选使用的式(III)硅烷的实例是甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、巯甲基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、邻、间、及对甲苯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、氰甲基三甲氧基硅烷、氰甲基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、氨甲基三甲氧基硅烷、氨甲基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨基-2-甲丙基二甲氧基甲基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、邻、间、及对甲苯基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷及二甲基二甲氧基硅烷,优选使用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、邻、间及对甲苯基三乙氧基硅烷及丙基三乙氧基硅烷。本专利技术方法任选使用的式(IV)有机聚硅氧烷的实例是六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷及十甲基环五硅氧烷,优选八甲基环四硅氧烷及十甲基环五硅氧烷。如果使用式(III)的硅烷、或其部分水解产物、和/或式(IV)的有机聚硅氧烷,以硅化合物的总重量为基准,其使用量优选高达15重量%。本专利技术方法第四步骤所用的有机聚硅氧烷可以是任何直链的、支链的或环有机聚硅氧烷,优选由下式单元组成 R6c(OH)dHeSi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·克勒曼弗雷德·迈森贝格尔沃尔夫冈·阿克曼
申请(专利权)人:瓦克化学有限公司
类型:发明
国别省市:

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