一种长链烷基-极性基团共改性聚硅氧烷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及材料改性技术领域，公开了一种长链烷基

【技术实现步骤摘要】
一种长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料改性
，具体地说，涉及一种长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚硅氧烷材料以Si
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O
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Si键为主链，侧链连接有机基团，使其在结构上既有无机结构又有有机结构；因其结构上的独特性，使得聚硅氧烷材料具有分子柔顺性、优异热稳定性、较低的表面能、优异的高低温性能、耐老化等特点。虽聚硅氧烷材料具有这些性能，但其与高分子材料共加工时，具有较差的相容性，因而在高分子材料应用当中受到了很大的限制。
[0003]当前，对聚硅氧烷材料进行结构改性已有大量的研究，大多数都是直接在现有的聚硅氧烷链上通过硅氢加成的反应对聚硅氧烷进行结构改性，使聚硅氧烷链段上随机连上有机基团，赋予聚硅氧烷有机基团的性能，但是这种改性方法结构不易控制，并且改性的效果不够明显，在应用当中也会存在析出影响性能的风险。
[0004]在日化行业、涂料行业、油墨行业中改性的聚硅氧烷材料应用较为广泛，大部分都是氨基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、环氧改性聚硅氧烷等，主要以乳液的形式使用；改性聚硅氧烷在高分子材料加工领域的应用较少，随着有机硅材料的不断发展，高分子材料加工行业中往往也会加入聚硅氧烷作为加工助剂，用以改善加工性能及制品的表面性能；但是聚硅氧烷与高分子材料的相容性存在问题。对聚硅氧烷进行改性可以从结构上解决与高分子材料的相容性并利用改性聚硅氧烷结构上的有机基团与高分子材料或无机填料发生缔合作用，从而达到填料在塑料中分散更好、结合更强的作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题：本专利技术用以解决现有的高填充体系塑料的加工和挤出困难的问题，并且高填充体系塑料在挤出时容易有口模积料和制件表面缺陷的问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案：针对上述的技术问题，本专利技术提供的一种长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷、制备方法。
[0007]具体内容如下：第一，本专利技术提供了一种长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷，结构式如（I）所示：（I）R1、R2、R3、R4、R5、R6为相互独立的一价有机基团或原子；m、n、r为≥4的整数；
R1为甲基或乙基；R2为长链烷基，结构如通式（I
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1）所示，（I
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1）a为大于8的整数；R3、R4为甲基、乙基、丙基、苯基、乙烯基、羟基或氢原子；R5为甲基或乙基，R6为含极性结构的长链有机基团。
[0008]第二，本专利技术提供了一种前述提及的长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：S1 制备含长链烷基的环硅氧烷、以及含极性基团的环硅氧烷；S2 将含长链烷基的环硅氧烷及含极性基团的环硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、封端剂与催化剂共混，经开环聚合得到成品。
[0009]本专利技术采用的技术机理：本专利技术利用硅氢加成及反应共聚的原理，通过结构设计，对不同应用体系采用不同的改性结构与极性官能团，针对性强，且一个分子中具有不同结构的分子链段，并且相同结构的官能团重复出现，能够提升对材料的增容和缔合效果；本专利技术提供的制备方法采用分步聚合的方法使结构更容易控制，合成简便。
[0010]本专利技术达到的有益效果：（1）本专利技术提供的合成工艺简单，易于操作，结构可控性强；（2）本专利技术采用的合成原料简单易得，有利于产品的放大生产；（3）本专利技术得到的改性聚硅氧烷助剂结构中既含有长链烷基又含有极性基团，且具有长链烷基聚硅氧烷链段与具有极性基团聚硅氧烷链段不是随机交替连接而是在同一链段上重复出现相同的改性基团单元，同时整个分子结构以聚硅氧烷为主链具有聚硅氧烷的爽滑及耐高低温等性能，利用长碳链与碳基高分子材料产生作用达到增容，而极性基团部分与填料或极性高分子材料产生作用达到缔合的效果；（4）本专利技术得到的改性聚硅氧烷助剂既有优异的润滑、脱模等加工性能，又能够有效改善高分子材料与填料或增强材料的相容效果，增加挤出效率，改善挤出缺陷，同时对结构进行了优化，增强了其在高分子材料中的作用效果；（5）本专利技术通过结构设计，对不同应用体系采用不同的改性结构与极性官能团，针对性强，且一个分子中具有不同结构的分子链段，在高分子加工中同时达到增容、润滑、改善挤出的效果；（6）可以对不同结构的改性聚硅氧烷进行复配，达到在高分子材料中内外润滑的平衡，并不会析出导致影响制件表观；（7）本专利技术提供的改性聚硅氧烷助剂能够有效改善高分子塑料材料加工、挤出及塑料制品表面性能，解决口模积料和挤出缺陷等问题；（8）本专利技术的改性聚硅氧烷助剂，其添加量较少，不会在塑料制品表面析出；（9）本专利技术的改性聚硅氧烷助剂应用于塑料加工时具有更低的VOC。
具体实施方式
[0011]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中
的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0012]本专利技术的目的在于提供一种长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷、制备方法。具体而言，第一，本专利技术提供了一种长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷，结构式如（I）所示：（I）R1、R2、R3、R4、R5、R6为相互独立的一价有机基团或原子；m、n、r为≥4的整数；R1为甲基或乙基；R2为长链烷基，结构如通式（I
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1）所示，（I
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1）a为大于8的整数；R3、R4为甲基、乙基、丙基、苯基、乙烯基、羟基或氢原子；R5为甲基或乙基，R6为含极性结构的长链有机基团。
[0013]进一步地，R6为长链聚醚基、长链聚酯基、长链聚酰胺基、长链聚丙烯酸基、长链聚丙烯酸酯基、长链聚甲基丙烯酸酯基、长链聚苯乙烯基、长链聚氨酯基、长链聚丙烯酸
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苯乙烯基、长链聚丙烯酸酯
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苯乙烯基、长链聚甲基丙烯酸酯
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苯乙烯基、长链聚丙烯酰胺基、长链聚丙烯醇基、长链聚丙烯酰胺
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苯乙烯基、长链聚丙烯酰胺
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丙烯酸甲酯基、长链聚丙烯酰胺
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甲基丙烯酸甲酯基、长链聚丙烯酰胺
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马来酸酐基、长链聚苯乙烯
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马来酸酐基、长链聚丙烯酸甲酯
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马来酸酐基或长链聚甲基丙烯酸甲酯
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马来酸酐基。
[0014]第二，本专利技术提供了一种前述提及的长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：S1 制备含长链烷基的环硅氧烷、以及含极性基团的环硅氧烷；S2 将含长链烷基的环硅氧烷及含极性基团的环硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、封端剂与催化剂共混，经开环聚合得到成品。
[0015]进一步地，S2包括特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷，其特征在于，结构式如（I）所示：（I）R1、R2、R3、R4、R5、R6为相互独立的一价有机基团或原子；m、n、r为≥4的整数；所述R1为甲基或乙基；所述R2为长链烷基，结构如通式（I
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1）所示，（I
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1）a为大于8的整数；所述R3、R4为甲基、乙基、丙基、苯基、乙烯基、羟基或氢原子；所述R5为甲基或乙基，所述R6为含极性结构的长链有机基团。2.根据权利要求1所述的长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷，其特征在于，R6为长链聚醚基、长链聚酯基、长链聚酰胺基、长链聚丙烯酸基、长链聚丙烯酸酯基、长链聚甲基丙烯酸酯基、长链聚苯乙烯基、长链聚氨酯基、长链聚丙烯酸
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苯乙烯基、长链聚丙烯酸酯
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苯乙烯基、长链聚甲基丙烯酸酯
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苯乙烯基、长链聚丙烯酰胺基、长链聚丙烯醇基、长链聚丙烯酰胺
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苯乙烯基、长链聚丙烯酰胺
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丙烯酸甲酯基、长链聚丙烯酰胺
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甲基丙烯酸甲酯基、长链聚丙烯酰胺
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马来酸酐基、长链聚苯乙烯
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马来酸酐基、长链聚丙烯酸甲酯
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马来酸酐基或长链聚甲基丙烯酸甲酯
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马来酸酐基。3.一种如权利要求1至2中任意一项所述的长链烷基
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极性基团共改性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1 制备含长链烷基的环硅氧烷、以及含极性基团的环硅氧烷；S2 将含长链烷基的环硅氧烷及含极性基团的环硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、封端剂与催化剂共混，经开环聚合得到成品。4.根据权利要求3所述的长链烷基
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极性基团共改性聚硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐龙平，陈良兵，尹超国，王鑫云，
申请(专利权)人：成都思立可科技有限公司，
类型：发明
国别省市：