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制备聚醚官能有机硅化合物制造技术

技术编号:43153292 阅读:29 留言:0更新日期:2024-10-29 17:53
提供了一种聚醚官能有机硅化合物和其制备方法。该方法产生聚醚官能有机硅化合物,该聚醚官能有机硅化合物具有通过硅‑碳键键合到硅原子的聚醚基团。该方法包括甲醇官能有机硅化合物的烷氧基化。该甲醇官能有机硅化合物可通过烯基官能有机硅化合物的加氢甲酰化产生醛官能有机硅化合物和随后该醛官能有机硅化合物的氢化来制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

提供了一种聚醚官能有机硅化合物和其制备方法。该方法产生聚醚官能有机硅化合物,该聚醚官能有机硅化合物具有通过硅-碳键键合到硅原子的聚醚基团。


技术介绍

1、硅酮聚醚(spe)用于多种应用中,包括聚氨酯泡沫、个人护理产品、油漆、油墨和涂料。在这些应用中,spe可用作稳定剂、表面活性剂、润湿剂、润滑剂或消泡剂。

2、典型的spe包括具有末端和/或侧链聚氧化烯链的聚有机硅氧烷主链。spe可用于各种应用和功能,因为它们的亲水-亲脂平衡(hlb)可通过适当选择聚有机硅氧烷起始材料和通过形成聚氧化烯链的环氧烷烃起始材料的结构和组成容易地调节。

3、美国专利5,869,727公开了通过含sih基团的聚(二甲基-硅氧烷)(氢化硅氧烷)与烯烃聚醚反应制备的硅氧烷-聚醚共聚物,其中烯烃位点是烯丙基基团。此方法的缺点在于,显著百分比的烯丙基基团在加成反应条件下被异构化,得到不参与氢化硅烷化反应的丙烯基聚醚。已经使用化学计量过量(20摩尔%或更多)的烯丙基聚醚以确保所有sih基团的反应。过量未反应的烯丙基聚醚或异构化的丙烯基聚醚可限制产物质量和性能。

4、即使使用过量的烯丙基聚醚,仍可能难以实现氢化硅官能团的完全转化。所提出的解决方案(诸如添加附加烯丙基聚醚试剂和/或铂催化剂)增加了成本并且可进一步降低产物质量。通过氢化硅烷化制备的spe可具有显示双峰或多峰分子量分布以及高pdi的缺点。

5、生产硅酮聚醚的另选方法涉及使含碳键合的oh基团的聚硅氧烷与环氧化物在存在三氟硼烷(bf3)或双金属氰化物(dmc)催化剂的情况下反应,如美国专利第5,391,679号中所公开的。此专利公开了通过用环氧丙烷或摩尔比为1:1的环氧丙烷和环氧乙烷的混合物进行烷氧基化制备的sic键合的聚醚-硅氧烷共聚物。然而,不存在通过nmr和凝胶渗透色谱法(gpc)对烷氧基化聚合物进行的分析表征结果,因此不能确定产物质量。此外,使用dmc催化剂需要高温(140℃或更高),这可导致硅氧烷主链的分解。

6、待解决的问题

7、在有机硅工业中需要提供一种合成聚醚官能有机硅化合物(诸如硅酮聚醚)的方法,该化合物具有定义的官能度的一种或多种益处,保持聚硅氧烷结构,并且不含不饱和聚醚组分。硅酮聚醚的商业生产依赖于铂催化的含sih的聚烷基硅氧烷与烯丙基聚醚的氢化硅烷化。过量使用烯丙基聚醚,因为它们在反应过程期间部分异构化以形成具有内部c=c双键的非反应性2-丙烯基聚醚。烯丙基聚醚和2-丙烯基聚醚两者作为不期望的副产物保留在所得烷氧基化聚硅氧烷产物中,这可导致双峰或多峰分子量分布以及高pdi。2-丙烯基聚醚在存在水的情况下的水解可产生丙醛,导致不希望的副反应和令人不快的气味。


技术实现思路

1、本文描述了一种用于制备聚醚官能有机硅化合物的方法,该聚醚官能有机硅化合物包括通过si-c键键合到硅原子的聚醚基团。

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【技术保护点】

1.一种用于制备聚醚官能有机硅化合物的方法,其中所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述环氧化物选自由以下组成的组:环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、缩水甘油、环氧环己烷、氧化苯乙烯和它们中的两种或更多种的组合。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述环氧化物包括环氧烷烃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中(B)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸具有式

5.根据权利要求4所述的方法,其中(B)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸选自由以下组成的组:三(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼烷THF加合物;双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(2,4,6-三氟苯基)硼烷THF加合物;和三(五氟苯基)硼烷。

6.根据权利要求5所述的方法,其中(C)所述甲醇官能有机硅化合物每分子具有1或2个甲醇官能团,并且(B)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸为三(五氟苯基)硼烷。

7.根据权利要求5所述的方法,其中(C)所述甲醇官能有机硅化合物每分子具有多于2个甲醇官能团,并且(B)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸选自由以下组成的组:三(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼烷THF加合物;和双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(2,4,6-三氟苯基)硼烷THF加合物。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中基于(A)所述环氧化物、(B)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸和(C)所述甲醇官能有机硅化合物的组合重量,(B)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸的用量按重量计为50ppm至10,000ppm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中(C)所述甲醇官能有机硅化合物包括式的基团RCar,其中G为具有1至8个碳原子的不含脂族不饱和基团的二价烃基团。

10.根据权利要求9所述的方法,其中(C)所述甲醇官能有机硅化合物包括式:RCarxSiR4(4-x)的甲醇官能硅烷,其中每个RCar为式的独立选择的3至9个碳原子的甲醇基团,其中G为具有2至8个碳原子的不含脂族不饱和基团的二价烃基团;每个R4独立地选自由1至18个碳原子的烷基基团、6至18个碳原子的芳基基团、2至18个碳原子的酰氧基基团和1至18个碳原子的烃氧基官能团组成的组;并且下标x为1至4。

11.根据权利要求9所述的方法,其中(C)所述甲醇官能有机硅化合物包括单元式(C2-1):(R43SiO1/2)a(R42RCarSiO1/2)b(R42SiO2/2)c(R4RCarSiO2/2)d(R4SiO3/2)e(RCarSiO3/2)f(SiO4/2)g(ZO1/2)h的甲醇官能聚有机硅氧烷;其中

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中步骤(1)中的所述温度为20℃至100℃。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中步骤(1)中的所述时间为1小时至10小时。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,所述方法还包括(2)在步骤(1)之后回收所述聚醚官能有机硅化合物。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,所述方法还包括在步骤(1)之前从(C)所述甲醇官能有机硅化合物中去除全部或部分杂质。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,所述方法还包括在步骤(1)之前使(C)所述甲醇官能有机硅化合物与吸附剂接触。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,所述方法还包括在步骤(1)之前通过包括以下的方法制备所述甲醇官能有机硅化合物:

18.一种聚醚官能有机硅化合物,所述聚醚官能有机硅化合物通过根据权利要求1至17中任一项所述的方法制备。

19.根据权利要求18所述的聚醚官能有机硅化合物,其中所述聚醚官能有机硅化合物具有选自由以下组成的组的式:

20.根据权利要求18所述的聚醚官能有机硅化合物,其中所述聚醚官能有机硅化合物具有单元式(R43SiO1/2)2(R42SiO2/2)8(R4RPESiO2/2)4,其中

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于制备聚醚官能有机硅化合物的方法,其中所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述环氧化物选自由以下组成的组:环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、缩水甘油、环氧环己烷、氧化苯乙烯和它们中的两种或更多种的组合。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述环氧化物包括环氧烷烃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中(b)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸具有式

5.根据权利要求4所述的方法,其中(b)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸选自由以下组成的组:三(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼烷thf加合物;双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(2,4,6-三氟苯基)硼烷thf加合物;和三(五氟苯基)硼烷。

6.根据权利要求5所述的方法,其中(c)所述甲醇官能有机硅化合物每分子具有1或2个甲醇官能团,并且(b)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸为三(五氟苯基)硼烷。

7.根据权利要求5所述的方法,其中(c)所述甲醇官能有机硅化合物每分子具有多于2个甲醇官能团,并且(b)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸选自由以下组成的组:三(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼烷thf加合物;和双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(2,4,6-三氟苯基)硼烷thf加合物。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中基于(a)所述环氧化物、(b)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸和(c)所述甲醇官能有机硅化合物的组合重量,(b)所述卤化三芳基硼烷路易斯酸的用量按重量计为50ppm至10,000ppm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中(c)所述甲醇官能有机硅化合物包括式的基团rcar,其中g为具有1至8个碳原子的不含脂族不饱和基团的二价烃基团。

10.根据权利要求9所述的方法,其中(c)所述甲醇官能有机硅化合物包括式:rcarxsir4(4-x)的甲醇官能硅烷,其中每个rcar为式的独立选择的3至9个碳原子的甲醇基团,其中g为具...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·图尔齐因斯基J·菲斯克H·斯平尼M·费里托万启春
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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