專(zhuān)利名稱(chēng)：一種黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)硅領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷的方法。
背景技術(shù)：
羥基封端聚二甲基硅氧烷(107硅橡膠)是以羥基封端的直鏈型活性聚硅氧烷，能夠制成高摩爾質(zhì)量的線(xiàn)型或交聯(lián)型聚硅氧烷。是制備室溫硫化硅橡膠等的基礎(chǔ)原料。在電子元器件和組合鍵的粘結(jié)密封、防潮防震和絕緣材料方面有廣泛的用途，隨著高層建筑的大量增加，107硅橡膠作為建筑密封膠的原料需求量也大大增加。107硅橡膠最常見(jiàn)的合成方法是利用環(huán)狀的二甲基硅氧烷，如D4(八甲基四硅氧烷)、D5(十甲基五硅氧烷)或者DMC (D3 D7混合物)進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)得到。一般采用KOH作為催化劑。隨著原料和價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，許多廠家紛紛研究以有機(jī)硅單體水解物為原料合成107硅橡膠，采用水解物為原料，減少了將其裂解精餾成DMC的環(huán)節(jié)，降低成本和能耗。因此，以水解物為原料制107硅橡膠成為一種趨勢(shì)。但有機(jī)硅單體水解物中含有氯離子和三官能度鏈節(jié)等雜質(zhì)，其中氯離子會(huì)與催化劑反應(yīng)，消耗催化劑，且生成的氯化鉀無(wú)機(jī)鹽對(duì)產(chǎn)品外觀影響很大；而三官能度鏈節(jié)在反應(yīng)體系中容易發(fā)生交聯(lián)，使得反應(yīng)體系生產(chǎn)彈性體而成廢品。因此，盡 可能的降低反應(yīng)體系中的氯離子和三官能度鏈節(jié)是獲得高質(zhì)量107硅橡膠的前提。且107硅橡膠合成過(guò)程中，聚合漲粘時(shí)粘度難以控制，實(shí)驗(yàn)室重現(xiàn)率低。專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN 101338034A中公布了一種以水解物合成107硅橡膠的方法。采用KOH水溶液為催化劑，磷酸水溶液為中和劑，在水解物進(jìn)行脫水時(shí)加入一定量蒸餾水，以減少反應(yīng)體系中的氯離子和三官能度雜質(zhì)。專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN 101173044A公開(kāi)了一種綜合利用有機(jī)硅水解物環(huán)線(xiàn)分離制備107硅橡膠的方法。通過(guò)將水解料先進(jìn)行環(huán)線(xiàn)分離，再利用分離出的線(xiàn)性體經(jīng)脫水、堿催化聚合、有機(jī)硅磷酸酯中和得到107硅橡膠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷的方法。具體方法包括:在500mL的三口瓶中加入有機(jī)硅單體生產(chǎn)的水解物和一定量的水，在50 160°C溫度下攪拌30min，加入試劑A，攪拌30min后加入試劑B，調(diào)節(jié)pH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。將進(jìn)行前處理后的水解物進(jìn)行脫低，加入催化劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，待反應(yīng)至所需粘度時(shí)用磷酸中和，中和后的反應(yīng)體系脫除低分子至無(wú)餾分流出，即得107硅橡膠。所述的試劑A為陰離子交換樹(shù)脂、亞硫酸鈣、活性炭、硝酸銀等中的一種或幾種，其吸附劑的投入量為水解物的5 150ppm，進(jìn)一步優(yōu)選投入量為水解物的2(T30ppm。所述的試劑B為氨水，氨水投入量為水解物的5 150ppm，進(jìn)一步優(yōu)選加入量為20 30ppmo
所述的催化劑為KOH堿膠,加入量為反應(yīng)體系的5 150ppm,進(jìn)一步加入量為反應(yīng)體系的30 55ppm。所述的磷酸為磷酸水溶液，質(zhì)量濃度為5 50%，進(jìn)一步優(yōu)選磷酸的質(zhì)量濃度為30% ;加入量為反應(yīng)體系的5 150ppm，進(jìn)一步加入量為反應(yīng)體系的7(T80ppm。所述的水解物在真空下與催化劑KOH堿膠的聚合溫度為10(Tl40°C。所述的羥基封端聚二甲基硅氧烷的黏度可控制在2000(T80000mPa.S。本方法通過(guò)將水解物進(jìn)行前處理以解決氯離子及三官能度鏈節(jié)等雜質(zhì)帶來(lái)的影響，控制催化劑以控制黏度。將水解物與一定量的水在適當(dāng)溫度下進(jìn)行混合，加入氯離子吸附劑及氨水進(jìn)行除雜后靜置分離。能較好的清除水解物中的氯離子及三官能度鏈節(jié)等雜質(zhì)。而催化劑的控制使得反應(yīng)體系粘度能夠平緩均勻增長(zhǎng)，在體系到達(dá)所需粘度時(shí)中和即可。使得粘度可控，實(shí)驗(yàn)室可重復(fù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):1)降低了水解物前處理的溫度，本發(fā)明控制在5(T75°C;2)采用氯離子吸附劑中陰離子交換樹(shù)脂、亞硫酸鈣、活性炭、硝酸銀的一種或幾種，能更好的清除氯離子及及降低三官能度鏈節(jié)的交聯(lián)；3)催化劑KOH堿膠的合成能合理控制羥基封端聚二甲基硅氧烷的黏度，同時(shí)產(chǎn)物均勻透明。
具體實(shí)施例以下通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷的制備方法，本實(shí)施例不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在50 75°C °C溫度下攪拌30min,加入20ppm試劑A (試劑A為陰離子交換樹(shù)脂與活性炭),攪拌30min后加入20ppm試劑B,調(diào)節(jié)pH=7.1,停止攪拌,靜置,分離,得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50 120°C脫水后加入0.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入55ppmK0H堿膠，在100°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分子至無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為74000 80000的107硅橡膠。
實(shí)施例2 水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C °C溫度下攪拌30min,加入20ppm試劑A (試劑A為陰離子交換樹(shù)脂),攪拌30min后加入30ppm試劑B，調(diào)節(jié)pH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入0.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入55ppmK0H堿膠，在100°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為70000 75000的107硅橡膠。實(shí)施例3
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C °C溫度下攪拌30min,加入20ppm試劑A (試劑A為硝酸銀),攪拌30min后加入20ppm試劑B,調(diào)節(jié)PH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入0.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入55ppmK0H堿膠，在120°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為66000 73000的107硅橡膠。
實(shí)施例4
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C °C溫度下攪拌30min,加入30ppm試劑A (試劑A為亞硫酸韓),攪拌30min后加入30ppm試劑B,調(diào)節(jié)PH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入0.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入55ppmK0H堿膠，在120°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為55000 68000的107硅橡膠。
實(shí)施例5
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入30ppm試劑A (試劑A為活性炭)，攪拌30min后加入20ppm試劑B,調(diào)節(jié)PH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入0.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入55ppmK0H堿膠，在120°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為47000 56000的107硅橡膠。
實(shí)施例6
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入20ppm試劑A(試劑A為陰離子交換樹(shù)脂和活性炭),攪拌30min后加入20ppm試劑B，調(diào)節(jié)pH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入0.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入30ppmK0H堿膠，在140°C 下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為42000 50000的107硅橡膠。實(shí)施例7
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入20ppm試劑A (試劑A為陰離子交換樹(shù)脂),攪拌30min后加入30ppm試劑B,調(diào)節(jié)pH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入5.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入30ppmK0H堿膠，在140°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為39000 46000的107硅橡膠。
實(shí)施例8
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入20ppm試劑A (試劑A為硝酸銀),攪拌30min后加入30ppm試劑B,調(diào)節(jié)PH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入5.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入30ppmK0H堿膠，在140°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為37000 42000的107硅橡膠。
實(shí)施例9
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入30ppm試劑A (試劑A為亞硫酸|丐),攪拌30min后加入30ppm試劑B,調(diào)節(jié)PH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入5.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入30ppmK0H堿膠，在130°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為35000 39000的107硅橡膠。
實(shí)施例10
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入30ppm試劑A (試劑A為活性炭)，攪拌30min后加入20ppm試劑B,調(diào)節(jié)PH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。
堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入5.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入30ppmK0H堿膠，在140°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為32000 36000的107硅橡膠。實(shí)施例11
水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入20ppm試劑A (試劑A為亞硫酸韓和活性炭)，攪拌30min后加入20ppm試劑B，調(diào)節(jié)pH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入5.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入55ppmK0H堿膠，在120°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為20000 29000的107硅橡膠。
實(shí)施例12 水解物前處理:在500mL的三口瓶中加入300g水解物和200g水，在5(T75°C溫度下攪拌30min,加入30ppm試劑A (試劑A為亞硫酸韓和活性炭)，攪拌30min后加入30ppm試劑B，調(diào)節(jié)pH=7.1，停止攪拌，靜置，分離，得到所需水解物。堿膠制備:在250mL三口瓶中加入150gDMC，在50°C 120°C脫水后加入5.5gK0H，于13(Tl50°C進(jìn)行聚合得到KOH堿膠。107硅橡膠合成:將經(jīng)過(guò)前處理的水解物加入500mL反應(yīng)器中，升溫，真空下脫水，待物料脫水后加入30ppmK0H堿膠，在140°C下升溫聚合，反應(yīng)體系到達(dá)所需粘度時(shí)加入磷酸水溶液中和，中和后體系在適合溫度及真空度下脫除低分至待無(wú)餾分流出，即得透明性良好，粘度為20000 25000的107硅橡膠。
權(quán)利要求
1.一種黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷的制備方法，包括以下步驟: O:有機(jī)硅單體水解物的前處理，將有機(jī)硅單體水解物與水以投料質(zhì)量比為15:4飛進(jìn)行投料，在50°C條件下，以60r/min的攪拌速度進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?加入試劑A,攪拌30min后加入試劑B，調(diào)節(jié)pH至7.1，靜置，分離； 2):催化劑KOH堿膠的合成，將DMC(六甲基三硅氧烷 十四甲基七硅烷的混合物)脫水后與KOH在8(Tl80°C進(jìn)行聚合，進(jìn)一步優(yōu)選溫度為13(Tl50°C ； 3):將前處理的水解物在真空下脫水后，加入催化劑KOH堿膠進(jìn)行升溫聚合，達(dá)到所需黏度后加入用磷酸中和，中和后的反應(yīng)體系在真空下脫除低分子至無(wú)餾分流出，即為羥基封端聚二甲基硅氧烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，羥基封端聚二甲基硅氧烷的黏度可控制在2000(T80000mPa.S。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，水解物的前處理過(guò)程中試劑A為陰離子交換樹(shù)脂、亞硫酸鈣、活性炭、硝酸銀等中的一種或幾種，其配合劑的投入質(zhì)量為水解物的5 150ppm，進(jìn)一步優(yōu)選投入質(zhì)量為水解物的2(T30ppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，水解物的前處理過(guò)程中試劑B為氨水,氨水投入質(zhì)量為水解物的5 150ppm，進(jìn)一步優(yōu)選投入質(zhì)量為水解物的2(T30ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，合成KOH堿膠中，DMC與KOH的投料質(zhì)量比為30: Γ1.1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，催化劑KOH堿膠的投入質(zhì)量為總反應(yīng)體系的5 150ppm，進(jìn)一步優(yōu)選投入質(zhì)量為總反應(yīng)體系的30 55ppm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，磷酸水溶液的質(zhì)量濃度為5 50%，進(jìn)一步優(yōu)選磷酸的質(zhì)量濃度為30% ;其投入質(zhì)量為反應(yīng)體系的5 150ppm，其投入質(zhì)量為反應(yīng)體系的7(T80ppm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，水解物在真空下與催化劑KOH堿膠的聚合溫度為10(Tl40°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷，其特征在于，脫低分子溫度為20(T220°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)硅領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷的方法。包括將水解物與水混合，在一定溫度下加入試劑A及試劑B進(jìn)行除雜后靜置分離，得到所需的水解物。在100～140℃下，水解物在KOH堿膠催化下聚合，待反應(yīng)體系達(dá)到所需黏度時(shí)加入磷酸水溶液中和，升溫脫低得到107硅橡膠。本發(fā)明通過(guò)水解物前處理，使得氯離子及三官能度鏈節(jié)等雜質(zhì)對(duì)體系影響大大降低。控制催化劑使得體系黏度能平緩均勻增長(zhǎng)，反應(yīng)較好控制。
文檔編號(hào)C08G77/08GK103172866SQ201310083028
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者陳海平, 苗剛, 喻黎明, 汪民康, 胡丹 申請(qǐng)人:湖北興發(fā)化工集團(tuán)股份有限公司