一种有机硅聚合物制造技术

本发明专利技术公开了一种有机硅聚合物

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅聚合物、制备方法及其在离型剂中的应用


[0001]本专利技术涉及一种高速涂布固化快
、
不起雾
、
离型力稳定的离型剂用材料，尤其涉及一种有机硅聚合物
、
制备方法及其在离型剂中的应用，属于高分子聚合物

。

技术介绍

[0002]有机硅防粘涂层是指表面上涂布了一层防粘膜的基底，它可使粘接性很强的物质轻易地剥离开来，其中起到防粘
、
隔离作用的化学品称为隔离剂
。
有机硅类隔离剂因具有毒性小
、
表面张力低，与纸张湿润性好，易在纸张表面形成牢固的薄膜，温度适用范围广，对胶粘剂迁移性小等优点，应用最为广泛
。
有机硅隔离剂主要是用于自粘性标签纸
、
压敏胶纸
、
装饰材料用复合隔离纸
、
人造皮革离型纸和医疗诊断器材用隔离纸等的生产
。
[0003]有机硅隔离剂的实际应用中，主要存在以下问题需要解决：
(1)
无溶剂型有机硅隔离剂作为发展趋势具有安全环保的特点，但是普遍存在着老化离型力高的问题，离型力稳定性不足，影响产品的长期使用性能
。(2)
防粘纸
/
防粘膜收卷之前会用粘性物质涂布固化后的防粘涂层，这样防粘涂层会与金属或塑料箔或塑料辊接触，导致防粘涂层发生损坏，从而导致滑动性变差而不能顺利完成收卷
。(3)
随着涂装速度的加快
,
有机硅隔离剂会形成雾状物在涂布头处飞散，无法满足作业环境的安全卫生要求，因此，减少高速涂布时的雾化量也是亟需解决的问题之一
。(4)
为保证较高的生产效率，有机硅隔离剂需要在1‑
2s
时间内快速充分固化，才能保证在快速通过烘道时完全反应，使离型力稳定，收卷时纸面不粘连
。
[0004]为了解决以上问题，现有技术分别提出了不同的解决方案，例如：
[0005]日本专利
JP1986159480A
公开了一种无溶剂的加成反应固化性有机基聚硅氧烷组合物，在该组合物中，除了采用具有链烯基的有机基聚硅氧烷和有机氢聚硅氧烷之外，还采用了分子末端具有羟基的直链有机基聚硅氧烷作为基础成分，虽然在一定程度上有所改善，但是还是没有获得令人满意的滑动性
。
[0006]日本专利
JP2006290919A
公开了两末端硅烷醇基封端二有机聚硅氧烷和有机氢聚硅氧烷的锡催化剂作用下的缩合产物，可以减少高速涂布时的雾化量，但缩合反应的工艺控制较为困难，批次间产物聚合度差异大
。
聚合度越高则防雾效果好，但会形成凝胶状物，越难向剥离纸用有机硅中混合；相反，如果聚合度低，则容易向剥离纸用有机硅中混合，但防雾效果低，有时发生未反应物的迁移
、
剥离力变小
。
[0007]中国专利
CN103936999A
公开的一种含硅化合物，其在环硅氧烷中引入环氧基，可提高固化性组合物的固化性，以及固化物的耐热性
。
但是环氧基的引入，会导致该化合物的表面能提高，从而导致防粘性能下降，无法满足离型剂表面低表面能的要求
。
[0008]中国专利
CN103481608B
一种复合板及其制备方法，其用环状硅氧烷和线性末端乙烯基聚硅氧烷反应制备粗产物，然后浸渍到基材上，在加热条件下，使粗产物中大分子聚硅氧烷中的硅氢基团进行交联反应，固化成硅树脂复合板
。
但是，前者环氧基的引入会导致该化合物的表面能提高，从而导致防粘性能下降，无法满足离型剂表面低表面能的要求；后者因其分子结构支化度低，大分子上硅氢的反应活性低，反应速度慢，无法满足涂层快速固化
的要求
。
[0009]中国专利
CN104817702A
公开了一种球形树枝状的有机硅大分子及其制备方法与应用，在环状硅氧烷中引入可以进行发散的活性位点，制成球形树枝状大分子，以获得稳定的离型力以及较高的残余粘着率
。
不过其只能以少量的形式
(1
～2％
)
作为添加剂使用，因为过多的添加量会导致球形树枝状有机硅大分子的反应活性位点的自交联现象的发生
。
[0010]文献
<Demirci A,Yamamoto S,Matsui J,et al.Facile synthesis of cyclosiloxane
‑
based polymers for hybrid film formation[J].Polymer Chemistry,2015,6(14):2695
‑
2706>
报道了用环状硅氧烷和小分子线性末端乙烯基聚硅氧烷反应制备中间体，先把乙烯基全部反应掉，剩余的硅氢基团通过内部自交联反应制得高分子聚合物；因为剩余的硅氢基团易与水反应，产生易凝聚的硅醇基团，其制得的产物需要在惰性气体中保存，在普通的空气环境下很容易产生凝胶，无法满足日常生产中的使用需求
。
[0011]综上所述，已知技术虽然分别针对老化离型力
、
滑动性和残余粘着率等进行了大量研究，但它们只能部分地解决相关问题并或多或少地存在其他性能方面的缺陷，因此，提出一种综合性能提升的有机硅隔离剂是有必要的
。

技术实现思路

[0012]为了解决以上技术问题，本专利技术提出一种有机硅聚合物
、
制备方法及其在离型剂中的应用
。
[0013]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0014]一种有机硅聚合物的制备方法，包括以下步骤：
[0015]1)
将四乙烯基四甲基环四硅氧烷滴加到四甲基环四硅氧烷中，在催化作用下发生硅氢加成反应，得到有机硅中间体；
[0016]反应表达式如下：
[0017][0018]2)
将有机硅中间体滴加到端乙烯基聚有机硅氧烷中，在催化作用下发生硅氢加成反应，得到有机硅聚合物
。
[0019]所述有机硅中间体以一个环四硅氧烷基为核，向外延伸接枝多个富含
Si
‑
H
键反应性官能团的环状链节，该有机硅中间体进一步与端乙烯基聚有机硅氧烷反应时，理论上每个环状链节的每个
Si
‑
H
键都可以与乙烯基反应，从而生成包含多环状
、
多支化度结构的有
机硅聚合物
。
[0020]作为本专利技术优选的实施方案，所述步骤
2)
中，端乙烯基聚有机硅氧烷的结构表达式如下：
[0021][0022]其中，
R1为
C1‑
C
20
烷基，优选选自甲基
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有机硅聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)
将四乙烯基四甲基环四硅氧烷滴加到四甲基环四硅氧烷中，在催化作用下发生硅氢加成反应，得到有机硅中间体；
2)
将有机硅中间体滴加到端乙烯基聚有机硅氧烷中，在催化作用下发生硅氢加成反应，得到有机硅聚合物
。2.
根据权利要求1所述的有机硅聚合物的制备方法，其特征在于，所述四乙烯基四甲基环四硅氧烷和四甲基环四硅氧烷的摩尔比为
1:(4
‑
6)
，优选
1:(4
‑
5)。3.
根据权利要求1或2所述的有机硅聚合物的制备方法，其特征在于，步骤
1)
中反应以氯铂酸
、
氯金酸
、
卡斯特催化剂和铂碳催化剂的至少一种作为催化剂；优选地，步骤
1)
中催化剂的用量以金属离子的质量计，为四乙烯基四甲基环四硅氧烷和四甲基环四硅氧烷总质量的1‑
100ppm。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的有机硅聚合物的制备方法，其特征在于，步骤
1)
中反应条件为：5‑
50℃
下搅拌反应2‑
48h
，优选1‑
30℃
下搅拌反应4‑
24h。5.
根据权利要求1所述的有机硅聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤
2)
中，端乙烯基聚有机硅氧烷的结构表达式如下：其中，
R1为
C1‑
C
20
烷基，优选选自甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基
、
戊基
、
己基
、
庚基
、
辛基
、
壬基
、
癸基，更优选为甲基；
R2为
C1‑
C
20
烷基或
C1‑
C
20
链烯基，优选选自甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基
、
戊基
、
己基
、
乙烯基
、
丙烯基
、
丁烯基
、
戊烯基
、
己烯基
、
辛烯基
、
癸烯基，更优选为甲基或乙烯基；
R3为
C1‑
C
20
烷基
、C6‑
C
18
芳基或
C1‑
C...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁京，冯潇，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：