用于制备支链有机聚硅氧烷的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于由烷氧基硅烷和聚二有机硅氧烷经由两个阶段通过碱性平衡和随后与水进行酸催化反应至所需缩合程度来制备支链有机聚硅氧烷的方法，其中，整个方法不需要使用额外的有机溶剂，不产生废水，并且该方法特别适合于受控生产所谓的DT树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备支链有机聚硅氧烷的方法本专利技术涉及一种用于由烷氧基硅烷和聚二有机硅氧烷经由两个阶段通过碱性平衡和随后与水的酸催化反应生产支链有机聚硅氧烷的方法。在现有技术中早已知道用于生产支链有机聚硅氧烷的工艺。在EP0850998B1中，使有机硅树脂或其可水解前体在溶剂中以一步法与直链硅氧烷反应。缩合催化剂尤其被指定为催化剂，其尽管不太优选但也可以是强酸或强碱。EP2619249B1、EP2619248B1、EP2619247A1、EP2619246B1和EP2619245B1描述了在有机溶剂中生产所谓的DT树脂，所述DT树脂具有封端直链有机硅氧烷和有机硅氧烷树脂的嵌段共聚物结构。该嵌段共聚物具有至少20000g/mol的平均重量。同样，在EP2791263B1中，在有机溶剂中生产了具有封端的直链有机硅氧烷和有机硅氧烷树脂的嵌段共聚物结构的DT树脂，其中这些DT树脂在强有机碱的帮助下固化。本专利技术涉及一种用于生产支链有机聚硅氧烷的方法，其中：在第一步中，至少一种烷氧基硅烷在任选地与醇混合的碱性催化剂的存在下与至少一种聚二有机硅氧烷平衡，以及在第二步中，在酸性催化剂和任选存在的醇的存在下，用水和任选地其它有机硅化合物将第一步中获得的平衡物水解并缩合，前提条件是，在第二步中，基于平衡物的量，烃类以不超过1重量％的量存在。在第二方法步骤中可以以最多不超过1重量％的量存在的烃类优选是直链或支链烃类，其可以作为杂质存在于所使用的烷氧基硅烷和/或聚二有机硅氧烷中。在本专利技术的上下文中，术语有机聚硅氧烷旨在包括聚合物、低聚物以及二聚硅氧烷。优选地，在根据本专利技术的方法中，获得了包含下式的单元的支链有机聚硅氧烷：RaSi(OR1)bO(4-a-b)/2(Ⅰ)其中，R可以相同或不同，并且是SiC键合的、任选取代的一价或二价烃基，R1可以相同或不同，并且是氢原子或具有1至4个碳原子的烃基，a是0、1、2或3，以及b是0、1、2或3，前提条件是a+b总和≤3，a在式(I)的所有单元的20至90％、优选30至90％、特别优选40至90％中具有值1，a在式(I)的所有单元的10％至60％中具有值2，a在式(I)的所有单元的至多10％、优选至多8％、特别优选至多6％中具有值3，a在式(I)的所有单元的至多10％、优选至多8％、特别优选至多6％中具有值0，以及b在式(I)的所有单元的50至95％、优选60至95％、特别优选70至95％中具有值0。一价烃基R的实例是烷基，例如，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、叔戊基，己基如正己基，庚基如正庚基，辛基如正辛基和异辛基如2,2,4-三甲基戊基，壬基如正壬基，癸基如正癸基，十二烷基如正十二烷基，以及十八烷基如正十八烷基；环烷基，例如，环戊基、环己基、环庚基和甲基环己基；芳基，例如，苯基、萘基、蒽基和菲基；烷芳基，例如，甲苯基、甲苄基和乙基苯基；芳基烷基，例如，苄基和β-苯乙基以及烯基，例如，乙烯基、烯丙基和环己烯基乙基。二价烃基R的实例是亚烷基例如亚乙基、或亚乙烯基或亚苯基，其可以将式(I)和/或式(II)的两个单元彼此键合。取代的烃基R的实例是3-甲基丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基甲基、2-亚氨基-3-羰基-4-氧杂戊基或4-亚氨基-5-羰基-6-氧杂庚基。基团R优选为任选地由杂原子取代的具有1至18个碳原子的耐酸性烃基，特别优选为具有1至18个碳原子的烃基，尤其是甲基、乙烯基、丙基、2,2,4-三甲基戊基或苯基。优选地，基团R1是甲基或乙基。根据本专利技术使用的烷氧基硅烷优选为下式的那些：RnSi(OR1)4-n(II)其中，R和R1具有上面指定的定义，以及n是0或1，优选为1。根据本专利技术使用的式(II)的烷氧基硅烷的实例是甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2,2,4-三甲基戊基三甲氧基硅烷、2,2,4-三甲基戊基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和3-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-O-甲基氨基甲酸酯和N-三甲氧基甲硅烷基甲基-O-甲基氨基甲酸酯，优选的是甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、2,2,4-三甲基戊基三甲氧基硅烷或2,2,4-三甲基戊基三乙氧基硅烷。在根据本专利技术的方法的第一步中，式(II)的硅烷既可以纯硅烷的形式也可以式(II)的不同硅烷的混合物的形式使用。根据本专利技术使用的聚二有机硅氧烷优选是由下式的单元组成的直链或环状硅氧烷：Rc(OR2)dSiO4-c-d/2(III)，其中，R具有上面指定的定义，R2可以相同或不同，并且是氢原子或具有1至4个碳原子的烃基，c等于2或3，以及d等于0或1，前提条件是c+d总和≤3并且c在式(I)的所有单元的至少50％、优选至少70％、特别优选至少90％中具有值2。基团R2优选为氢原子。根据本专利技术使用的聚二有机硅氧烷的实例是(HO)Me2SiO[SiMe2O]10-1000SiMe2(OH)、Me3SiO[SiMe2O]0-1000SiMe3、Me3SiO[SiMe2O]3-1000SiMe2(OH)、ViMe2SiO[SiMe2O]30-1000SiMe2Vi、Me3SiO[SiPhMeO]1-100[SiMe2O]0-500SiMe3、Me3SiO[SiPh2O]1-100[SiMe2O]0-500SiMe3、Me3SiO[SiViMeO]1-100[SiMe2O]0-500SiMe3、环-[SiMe2O]3-20、环-[SiPh2O]3-10、环-[SiViMeO]3-10及其混合物，其中优选的是(HO)Me2SiO[SiMe2O]10-1000SiMe2(OH)、Me3SiO[SiMe2O]0-1000SiMe3、Me3SiO[SiMe2O]3-1000SiMe2(OH)、环-[SiMe2O]3-20或其混合物，其中Me是甲基，Vi是乙烯基，以及Ph是苯基。在本专利技术公开内容的所有式中，符号具有彼此独立的定义。硅原子总是四价的。根据本专利技术的方法中使用的式(II)的硅烷和由式(III)的单元组成的硅氧烷的量比率和类型主要是基于目标产物的所需支化比例和链长。在根据本专利技术的方法中，在由式(III)的单元组成的有机聚硅氧烷中的每摩尔硅原子使用优选9至0.4摩尔、优选9至1摩尔、特别优选9至1.5摩尔的式(II)的硅烷。当进行根据本专利技术的平衡时，可以使用促本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产支链有机聚硅氧烷的方法，其中：/n在第一步中，至少一种烷氧基硅烷在任选地与醇混合的碱性催化剂的存在下与至少一种聚二有机硅氧烷平衡，以及/n在第二步中，在酸性催化剂和任选存在的醇的存在下，用水和任选地其它有机硅化合物将所述第一步中获得的平衡物水解并缩合，/n前提条件是，在所述第二步中，基于平衡物的量，烃类以不超过1重量％的量存在。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产支链有机聚硅氧烷的方法，其中：
在第一步中，至少一种烷氧基硅烷在任选地与醇混合的碱性催化剂的存在下与至少一种聚二有机硅氧烷平衡，以及
在第二步中，在酸性催化剂和任选存在的醇的存在下，用水和任选地其它有机硅化合物将所述第一步中获得的平衡物水解并缩合，
前提条件是，在所述第二步中，基于平衡物的量，烃类以不超过1重量％的量存在。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷氧基硅烷为下式的那些：
RnSi(OR1)4-n(II)
其中，
R可以相同或不同，并且是SiC键合的、任选取代的一价烃基，
R1可以相同或不同，并且是氢原子或具有1至4个碳原子的烃基，及
n是0或1。


3.根据权利要求1或2所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·普拉瑟，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE