一种低分子量羟基封端氟硅油的合成方法技术

技术编号:4110797 阅读:558 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种低分子量羟基氟硅油的合成方法,其特征在于向三口烧瓶中投入一定量的3,3,3-三氟丙基甲基环三硅氧烷,开启搅拌,然后加入一定量的极性溶剂、封端剂及催化剂。缓慢升温至50-80℃,至有回流出现,维持反应直到反应完全。然后降至室温,加入一定量的氧化镁和硅藻土过滤,滤饼用同份溶剂洗涤。将滤液转移至三口烧瓶中调整温度与压力蒸除溶剂,然后脱除低沸物,得到所需产品,具有操作简捷、经济适用,而且收率很高,所得产品澄清透明,黏度较小等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低分子量羟基封端氟硅油的制备,尤其是以杂多酸为催化剂,将1,3, 5-三(三氟丙基)-1,3,5_三甲基环三硅氧烷(D/)溶于极性溶剂中以蒸馏水为封端剂回流 反应,进行低分子量羟基封端氟硅油的合成方法
技术介绍
低分子量羟基封端氟硅油是一种主链为含硅氧结构、侧链为含氧结构,两端为羟 基的特种合成材料。这种材料的特殊化学结构不仅具有一般氟硅聚合物的耐高低温、耐燃 油的特性,而且由于大量硅羟基的存在又有很大的化学活泼性,从而用途更为广泛。如作为 氟硅橡胶的中间体及分子量调节剂,与有机单体接枝生成具有特殊性能的共聚物,以及作 为织物憎水、憎油的整理剂,有机溶剂的消泡剂,化妆品中的添加剂,特别是可以用来作热 硫化氟硅橡胶的结构化控制剂。制备高温硫化氟硅橡胶时,需要加入大量的补强填料-白炭黑。但是白炭黑表面 含有活性Si-OH基,其活性Si-OH基会与硅橡胶生胶分子的Si-OH基或端Si-OH基作用生 成氢键,产生物理吸附和化学结合,则使得白炭黑很难均勻分散在硅橡胶胶料中,并且混炼 的胶料在存放过程中会慢慢变硬,可塑性降低,逐渐失去反炼和加工工艺性能。结构化控制 剂的作用就是与白炭黑表面的Si-OH基作用,使其失活,改善白炭黑粒子与硅橡胶生胶分 子之间的亲和性。控制白炭黑对硅橡胶生胶分子的物理吸附和化学结合,抑制氢键的生成, 从而达到预防结构化的目的。通过试验证明,当加入低分子量羟基封端氟硅油后,预混胶色 泽、光度都非常好,并且没有出现结构化现象,产品通过测试,其撕裂强度和拉伸强度明显 增强,结果十分理想。另外,本专利技术也涉及到使用一种新型催化剂-杂多酸。杂多酸是由杂原子(P、Si、 Fe、Co等)和多原子(如M0、W、V、Nb、Ta等),按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类 含氧多酸,具有很高的催化活性,其稳定性好,可做均相及非均相反应,是一种多功能的新 型催化剂。本专利技术所涉及到钨磷酸具有沸石一样的笼型结构,体相内的杂多离子之间有一定 空隙,有些极性分子可进出。因此,在固体催化剂杂多酸表面上发生的变化,可迅速地扩及 体相内的各处,这样钨磷酸如同以浓溶液作催化剂一样,也具有均相催化反应的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低分子量羟基氟硅油的制备方法,该方法不 仅操作简捷、经济适用,而且收率很高,所得产品澄清透明,黏度较小,平均硅氧链接数为 3-10,甚至 3-6。本专利技术提供的一种低分子量羟基封端氟硅油的制备方法如下1、提供1,3,5_三(三氟丙基)-1,3,5_三甲基环三硅氧烷(D/),所述的1,3,5_三(三氟 丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷具有如下结构式本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低分子量羟基氟硅油的合成方法,其特征在于向聚合原料1,3,5-三(三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷(D↓[3]↑[F])中加入杂多酸催化剂和0.05-1倍D↓[3]↑[F]质量的封端剂以及0.5-10倍D3F质量的极性溶剂进行本体聚合,所述的杂多酸催化剂的用量为单体总质量的0.1%-10%,将反应物在搅拌条件下,50-80℃回流反应2-12小时,然后降至室温,向体系中加入0.1-5倍催化剂质量的氧化镁和0.1-10倍催化剂质量的硅藻土搅拌10-20分钟过滤,将滤液转移至三口烧瓶在20-60℃,13333-26665Pa的条件下蒸除溶剂,然后缓慢升温至100-140℃,同时将压力调为1333-13333Pa脱除低沸物,得到所需的低分子量羟基氟硅油,平均硅氧链接数为3-10,甚至为3-6。

【技术特征摘要】
一种低分子量羟基氟硅油的合成方法,其特征在于向聚合原料1,3,5 三(三氟丙基) 1,3,5 三甲基环三硅氧烷(D3F)中加入杂多酸催化剂和0.05 1倍D3F质量的封端剂以及0.5 10倍D3F质量的极性溶剂进行本体聚合,所述的杂多酸催化剂的用量为单体总质量的0.1% 10%,将反应物在搅拌条件下,50 80℃回流反应2 12小时,然后降至室温,向体系中加入0.1 5倍催化剂质量的氧化镁和0.1 10倍催化剂质量的硅藻土搅拌10 20分钟过滤,将滤液转移至三口烧瓶在20 60℃,13333 26665Pa的条件下蒸除溶剂,然后缓慢升温至100 140℃,同时将压力调为1333 13333Pa脱除低沸物,得到所需的低分子量羟基氟硅油,平均硅氧链接数为3 10,甚至为3 6。2.根据权利要求1所述的一种低分子量羟基氟硅油的合成方法,其特征在于催化剂使 用杂多酸,主要是1 :12系列Keggin型结构的杂多酸,其中可选用H3[PW1204(1] -XH2O,H3[PM O12O40] ‘ XH2OH4 [Siff12O40] · XH20、H4 [SiMo12O4tl] ‘ XH2O, (NH4) 6 [H2W12O40] · XH2O 等。3.根据权利要求1或2所述的一种低分子量羟基氟硅油的合成方法,其特征在于所述 的催化剂为杂多酸,主要是1 :12系列Keggin型结构的杂多酸,较好选用H3 [PW12O4J -XH2O, H3 [PMo12O40] · XH2O,最好选用 H3 [PW12O4J ‘ X...

【专利技术属性】
技术研发人员:张翚鹰于鹏飞解承钢
申请(专利权)人:威海新元化工有限公司
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]

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