一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法技术

一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法，包括以下步骤：在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量比为1：1.2~2的羟基聚硅氧烷和正硅酸酯，然后加入有机溶剂，搅拌均匀后，加热到30~70℃，再滴加催化剂溶液，滴加完后，升温至80‑100℃回流2~5h后，冷却过滤，真空脱除未反应的原料和有机溶剂得到无色透明液体。本发明专利技术制备方法简单，所有的原材料环保易得，所制备的新型聚硅氧烷在端链和侧链都含有三烷氧基基团，可以在室温下固化，具有较高的强度、耐高温性能好、成膜性能好等特点，因此，在有机硅水性化涂料、胶黏剂以及抗污领域具有很好的应用前景。

A preparation method of functional polysiloxane containing alkoxy group

【技术实现步骤摘要】
一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法
本专利技术涉及一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法，属有机硅

技术介绍
有机硅材料是一类性能优异、功能独特、用途极广的新材料，是高分子新型材料中产业规模最大、品种最多的材料之一。由于其主链以硅氧键(-Si-O-)组成，其侧链可接各种有机官能团，具有无机和有机聚合物的双重性能，因此，在航天航空、电子电气、建筑、日用化学品等领域有着广泛的应用，然而在实际应用过程中，有机硅固化后存在与基材附着力差、易脱落等问题，严重影响其使用效果。目前市场上现有的有机硅树脂，尤其是应用于涂料或浸渍漆的有机硅树脂商品，大都存在固化温度高、固化时间长等，实用性不好，而且成本也比较高，生产使用过程能源消耗较大；也有些通过添加交联剂可以实现低温固化，但往往降低了其耐热性能。目前也有大量的文献报道丙烯酸、环氧改性有机硅树脂增加其附着力，这些改性过程常常需要采用硅氢加成等方式进行，另外这些树脂使用过程均需要加入几种混合固化剂，并且表干时间也较长，存在实用性不好等缺陷。公开号CN105542169公开了一种烷氧基功能化的聚硅氧烷，该方法包括以下步骤：在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量比为1：1.2～2的含氢硅油和烯丙基三烷氧基硅烷，然后加入有机溶剂，搅拌均匀后，加热到40～60℃，再滴加催化剂溶液，滴加完后，升温至120℃回流2～5h，反应完成后，真空脱除未反应的原料和有机溶剂得到的。该申请采用了含氢硅油和烯丙基三烷氧基硅烷的硅氢加成反应制备聚硅氧烷，该申请的缺点主要是使用贵金属催化剂，反应成本高，且反应温度高，不利于推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是，为克服现有技术中的缺点和不足，本专利技术提供一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷及其制备方法。本专利技术实现的技术方案如下，本专利技术一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷，具有如下结构式：式中，n为非零整数，R1为甲基或乙基,，R为甲基、苯基、环戊基或环氧基。本专利技术一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法，包括以下步骤：在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量比为1∶(1.2～2)的羟基聚硅氧烷和正硅酸酯，然后加入有机溶剂；搅拌均匀后，加热到30～70℃；再滴加催化剂溶液，滴加完后，升温至80-100℃，回流2～5h后，冷却过滤；真空脱除未反应的原料和有机溶剂得到无色透明液体。所述羟基聚硅氧烷为端羟基封端的甲基含羟基聚硅氧烷、端羟基封端的苯基含羟基聚硅氧烷、端羟基封端的环戊基含羟基聚硅氧烷或端羟基封端的环氧基含羟基聚硅氧烷中的一种，其粘度为10～500mPa.s，其含羟基为1.0～10％。所述正硅酸酯为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯中的一种。所述催化剂溶液为有机锡催化剂溶液；有机锡为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡或二(十二烷基硫)二丁基锡中的一种；所述催化剂溶液的用量为羟基聚硅氧烷的0.1％～0.5％，所述催化剂溶液的质量分数为1.0～5.0％。所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮或三氯甲烷中的一种；其用量为羟基聚硅氧烷和正硅酸酯总质量的1.5～2.5倍。所述功能化含烷氧基的聚硅氧烷在制备水性涂料、胶黏剂以及在抗污防水涂层中的应用。本专利技术的有益效果在于，本专利技术制备功能化含烷氧基的聚硅氧烷，其结构上主链和侧链均存在烷氧基基团，因此，在水性化环境下，容易水解成多羟基，相互易缩合，在室温条件下可以固化，并且固化过程中可以交错形成互穿网络结构，附着力好，使得成膜物具有交联密度大，具有较高的强度、成膜性能好以及耐高低温性能好等特点。并且本专利技术采用一种区别与硅氢加成的改性工艺，该制备工艺简单，且原材料简单易得，实施方便，有利于降低实际生产过程的成本，操作性强。在应用于水性涂料或胶黏剂过程中，本专利技术制备功能化含烷氧基的聚硅氧烷与水性涂料或者胶黏剂中的树脂相容性好，也能与树脂相互作用，固化成膜一体化，具有一定的抗污防水作用，延长基体的使用寿命，节能环保。本专利技术制备的功能化含烷氧基的聚硅氧烷具有耐高温、室温固化、成膜性能好的特征。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量为10g的端羟基封端的甲基含羟基聚硅氧烷和20g正硅酸乙酯，然后加入45g甲苯有机溶剂，搅拌均匀后，加热到70℃，再滴加1g预先配好的质量分数为1.0％二丁基锡二月桂酸酯的甲苯溶液，滴加完后，升温至100℃回流5h后，冷却过滤，真空脱除未反应的原料和甲苯有机溶剂得到无色透明的功能化含烷氧基的聚硅氧烷，其结构式如下：实施例2在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量比为10g的端羟基封端的苯基含羟基聚硅氧烷和12g的正硅酸乙酯，然后加入55g二甲苯有机溶剂，搅拌均匀后，加热到30℃，再滴加2g预先配好的质量分数为1.5％辛酸亚锡的二甲苯溶液，滴加完后，升温至80℃回流2h后，冷却过滤，真空脱除未反应的原料和二甲苯有机溶剂得到无色透明的功能化含烷氧基的聚硅氧烷，其结构式如下：实施例3在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量比为10g端羟基封端的环戊基含羟基聚硅氧烷和15g正硅酸甲酯，然后加入50g丙酮有机溶剂，搅拌均匀后，加热到50℃，再滴加2g预先配好的质量分数为2.0％二醋酸二丁基锡的丙酮溶液，滴加完后，升温至90℃回流4h后，冷却过滤，真空脱除未反应的原料和丙酮有机溶剂得到无色透明的功能化含烷氧基的聚硅氧烷，其结构式如下：实施例4在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量比为10g端羟基封端的环氧基含羟基聚硅氧烷和18g正硅酸甲酯，然后加入42g三氯甲烷有机溶剂，搅拌均匀后，加热到60℃，再滴加1g预先配好的质量浓度为5.0％二(十二烷基硫)二丁基锡的三氯甲烷溶液，滴加完后，升温至100℃回流3h后，冷却过滤，真空脱除未反应的原料和三氯甲烷有机溶剂得到无色透明功能化含烷氧基的聚硅氧烷，其结构式如下：如上所述，即可较好地实施本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷，其特征在于，所述功能化含烷氧基的聚硅氧烷具有如下结构式：/n

【技术特征摘要】
1.一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷，其特征在于，所述功能化含烷氧基的聚硅氧烷具有如下结构式：



式中，n为非零整数，R1为甲基或乙基，R为甲基、苯基、环戊基或环氧基。


2.一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法，其特征在于，所述功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法，包括以下步骤：在配有回流、氮气的三口瓶中加入质量比为1∶(1.2～2)的羟基聚硅氧烷和正硅酸酯，然后加入有机溶剂；搅拌均匀后，加热到30～70℃；再滴加催化剂溶液，滴加完后，升温至80-100℃，回流2～5h后，冷却过滤；真空脱除未反应的原料和有机溶剂得到无色透明液体。


3.根据权利要求2所述一种功能化含烷氧基的聚硅氧烷制备方法，其特征在于，所述羟基聚硅氧烷为端羟基封端的甲基含羟基聚硅氧烷、端羟基封端的苯基含羟基聚硅氧烷、端羟基封端的环戊基含羟基聚硅氧烷或端羟基封端的环氧基含羟基聚硅氧烷中的一种，其粘度为10～500mPa....

【专利技术属性】
技术研发人员：游胜勇，戴润英，李玲，董晓娜，赵朝委，邹吉勇，张月凤，李韦伟，
申请(专利权)人：江西省科学院应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36