一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，在水玻璃法制备的MQ硅树脂溶液中加入含丙烯酰氧基的硅烷单体及碱性催化剂，进行碱平衡反应，生成甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。本发明专利技术在现有水玻璃法的基础上，在其制备得到的MQ硅树脂中加入含丙烯酰氧基的硅烷单体及碱性催化剂，使其进行平衡化反应，同时含丙烯酰氧基的硅烷单体发生水解并对MQ树脂进行封端，生成分子量较低，分子量分布窄，结构规整的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。整的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。整的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。

【技术实现步骤摘要】
一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法


[0001]本专利技术是一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，具体涉及一种含丙烯酰氧基基团的MQ硅树脂的合成工艺，属于有机硅材料


技术介绍

[0002]MQ硅树脂是一类特殊的聚硅氧烷树脂，具有良好的粘接性、耐热性、耐候性以及柔韧性等诸多性能，在工业上有很大的应用价值。目前，采用水玻璃法制备MQ硅树脂的应用和研究较多，其中，在制备含有丙烯酰氧基基团MQ硅树脂的过程中，我们发现，将丙烯酰氧基（KH570）作为封端剂的一部分与六甲基二硅氧烷（MM）一起加入反应，制备出的树脂从红外中虽然可以看出含有丙烯酰氧基基团，但分子量测试GPC图谱（如图1所示）显示在峰的尾端有两个窄的双峰，与主峰重叠，反映出制备的树脂的微观构型存在三种阵列，说明这种方法虽然使得丙烯酸酯基团链接到了MQ树脂上，但分布不均匀，结构不规整。
[0003]现有专利文献CN103044683A（改性MQ硅树脂及其制备方法，2013.04.17）公开了一种采用水玻璃、六甲基二硅氧为封端剂烷、含丙烯酰氧基团的硅烷偶联剂、酸为催化剂在溶剂中反应制备改性MQ硅树脂的方法，对其制备得到改性MQ硅树脂进行红外光谱测定，分别在3456cm-1
，2960cm-1
，1729cm-1
，1632cm-1
，1454cm-1
，1407cm-1
，1255cm-1
，1185-1045cm-1
，937cm-1
，842cm-1
，759cm-1r/>处存在吸收峰。3456cm-1
吸收带对应于Si-OH的伸缩振动吸收峰；1255cm-1
、842cm-1
、759cm-1
处的吸收峰均为M单元Si-CH3基团的吸收峰；1185cm-1-1045cm-1
处的强宽峰对应于Si-O-Si的伸缩振动峰；2960cm-1
附近存在甲基的伸缩振动峰；1729cm-1
的特征吸收对应于羰基基团，1632cm-1
处归属于不饱和双键振动吸收峰，表明改性MQ树脂中含有丙烯酰氧基团。
[0004]上述专利虽然给出了一种制备含丙烯酰氧基团的改性MQ树脂的方法：采用四官能单体与含丙烯酰氧的硅烷单体共缩聚并同时用封端剂进行封端，但在其制备过程中，并未涉及丙烯酰氧基团是否为封端及结构是否规整。从其合成方法推测，四官能单体与含丙烯酰氧的硅烷单体共缩聚时，三官能的含丙烯酰氧的硅烷单体很容易部分自缩聚，不能均匀分散在MQ树脂的结构中，因此，该制备方法仍然得不到分布均匀且结构规整的丙烯酰氧基MQ树脂。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，在现有水玻璃法的基础上，在其制备得到的MQ硅树脂中加入含丙烯酰氧基的硅烷单体及碱性催化剂，使其进行平衡化反应，同时含丙烯酰氧基的硅烷单体发生水解并对MQ树脂进行封端，生成分子量较低，分子量分布窄，结构规整的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，在水玻璃法制备的MQ硅树脂溶液中加入含丙烯酰氧基的硅烷单体及碱性催化剂，进行碱平衡反应，生成甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。
[0007]所述水玻璃法包括以下步骤：A.将酸催化剂加入反应釜中，开启搅拌，控制反应釜内温度为0～35℃；B.搅拌过程中加入硅酸钠溶液/硅酸钾溶液，保持搅拌并进行反应；C.反应0～120s后再加入封端剂与醇的混合溶液，持续搅拌，并在40～105℃下进行反应；D.持续加热并搅拌，待硅酸钠溶液/硅酸钾溶液加入0～50min后，再加入六甲基二硅氧烷进行反应；E.反应结束后，停止加热及搅拌，静置分层10～30min，取上层液体为MQ硅树脂溶液。
[0008]所述水玻璃法中，各物料的重量份数如下：酸催化剂：50～150份；硅酸钠/硅酸钾：50～200份；水：100～400份；封端剂：20～200份；醇：150～350份；六甲基二硅氧烷：100～300份。
[0009]所述酸催化剂为盐酸或硫酸。
[0010]所述封端剂为六甲基二硅氧烷。
[0011]所述醇为乙醇或异丙醇或甲醇。
[0012]所述碱平衡反应包括：在MQ硅树脂溶液中加入含丙烯酰氧基的硅烷单体混合均匀后，再加入碱性催化剂，在40～105℃的温度下反应2～8h后，静置分层10～30min，取上层液体除溶剂后，得到甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。
[0013]所述碱平衡反应中，各物料的重量份数如下：MQ硅树脂：100份；含丙烯酰氧基的硅烷单体：2～20份；碱性催化剂：5～50份；水：20～100份。
[0014]所述含丙烯酰氧基的硅烷单体为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0015]所述碱性催化剂为氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钠或碳酸钾或碳酸氢钠。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）为解决现有技术中将KH570作为封端剂的一部分与六甲基二硅氧烷（MM）一起加入反应，制备出的树脂基团存在分布不均匀，结构不规整的情况，本专利技术提出了一种新的制备思路，将四官能单体（水玻璃）自缩聚到一定程度后用封端剂进行封端并生成MQ硅树脂后，再通过平衡化反应使含丙烯酰氧的硅烷单体与MQ硅树脂同时断键重组达到平衡，从而生成甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂，并可以通过调节平衡化反应催化剂的加入量来控制甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂的分子量。
[0017]（2）本专利技术方法中，通过改变KH570的加料方式，在水玻璃法合成MQ硅树脂的反应结束并分液后，将含丙烯酰氧基的硅烷单体（KH570）与碱液一起加入油相反应，制备出的MQ树脂微观结构规整均匀。
[0018]（3）本专利技术方法适用于甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂的工业制备方法，生产得到
的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂分子量较低，分子量范围可以控制在1000～4000，分子量分布窄，分子量分布指数为1.05～1.3。
[0019]（4）本专利技术方法制备得到的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂可以广泛应用于多种合成树脂及合成橡胶，并通过相容性极佳的甲基丙烯酰氧基，可与多种合成树脂及合成橡胶进行共混，改善其加工性能及使用性能，适用范围广。
[0020]综上所述，本专利技术在不改变原有水玻璃法生产MQ树脂的工艺的基础上，增加了一步简单的工序，即将合成的油相，加入KH570及碱性催化剂，使MQ硅树脂进行平衡化反应，同时KH570发生水解对MQ树脂封端，生成分子量较低，分子量分布窄，结构规整的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。
附图说明
[0021]图1为现有技术中含丙烯酸酯基团的MQ树脂的分子量测试GPC图谱。
[0022]图2为本专利技术制备的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂的分子量测试GPC图谱。
[0023]图3为本专利技术制备的甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂的红外图谱。
具体实施方式
[0024本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，其特征在于：在水玻璃法制备的MQ硅树脂溶液中加入含丙烯酰氧基的硅烷单体及碱性催化剂，进行碱平衡反应，生成甲基丙烯酰氧基封端的MQ树脂。2.根据权利要求1所述的一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，其特征在于：所述水玻璃法包括以下步骤：A.将酸催化剂加入反应釜中，开启搅拌，控制反应釜内温度为0～35℃；B.搅拌过程中加入硅酸钠溶液/硅酸钾溶液，保持搅拌并进行反应；C.反应0～120s后再加入封端剂与醇的混合溶液，持续搅拌，并在40～105℃下进行反应；D.持续加热并搅拌，待硅酸钠溶液/硅酸钾溶液加入0～50min后，再加入六甲基二硅氧烷进行反应；E.反应结束后，停止加热及搅拌，静置分层10～30min，取上层液体为MQ硅树脂溶液。3.根据权利要求2所述的一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，其特征在于：所述水玻璃法中，各物料的重量份数如下：酸催化剂：50～150份；硅酸钠/硅酸钾：50～200份；水：100～400份；封端剂：20～200份；醇：150～350份；六甲基二硅氧烷：100～300份。4.根据权利要求2所述的一种合成丙烯酰氧基MQ硅树脂的方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾亚平，刘皓，李媛媛，
申请(专利权)人：成都博达爱福科技有限公司，
类型：发明
国别省市：