雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法，包括步驟：1.聚二甲基硅氧烷脫水；2.將硅烷偶聯(lián)劑加入步驟1的產(chǎn)物攪拌，再將堿性催化劑加入反應(yīng)器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、70~120℃溫度下進(jìn)行平衡反應(yīng)；3.將步驟2反應(yīng)后得到的混合物進(jìn)行脫水、除低沸物。本發(fā)明通過(guò)羥基封端聚二甲基硅氧烷與硅烷偶聯(lián)劑，在有催化劑條件下進(jìn)行反應(yīng)，得出雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。羥基封端聚二甲基硅氧烷兩端是活潑的端羥基，具有反應(yīng)溫度低、轉(zhuǎn)化率高、最終產(chǎn)物分子量高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，合成時(shí)只需添加少量催化劑即會(huì)得到較高的反應(yīng)速度，反應(yīng)時(shí)間也會(huì)大大縮短，最終產(chǎn)物的分子量也會(huì)更平均，反應(yīng)所得最終產(chǎn)物在頭發(fā)護(hù)理組合物中作為調(diào)理劑使用的效果也更好。
【專利說(shuō)明】雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
本發(fā)明涉及一種雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法。
[0002]【【背景技術(shù)】】
目前雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷普遍采用二步法制備，第一步:堿性化合物與環(huán)硅氧烷反應(yīng)制備硅醇鹽催化劑；第二步:采用環(huán)硅氧烷為六甲基環(huán)三硅氧烷D3、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(D6)或二甲基硅氧烷混合環(huán)體(DMC)與1，3 二 (氨基丙基)四甲基二硅氧烷及硅醇鹽催化劑在高溫條件下進(jìn)行反應(yīng)。在這種制備過(guò)程中，首先，環(huán)硅氧烷:六甲基環(huán)三硅氧烷D3、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(D6)或二甲基硅氧烷混合環(huán)體(DMC)等屬于環(huán)狀結(jié)構(gòu)，須經(jīng)過(guò)高溫開環(huán)再與偶聯(lián)劑反應(yīng)，開始溫度為12(T15(TC，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)溫度高；其二，環(huán)硅氧烷純度較低，含有較多易揮發(fā)物，合成過(guò)程中分子量難以控制，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不平衡，反應(yīng)前期的3h其轉(zhuǎn)化率可達(dá)到45%，但后期轉(zhuǎn)化率明顯要低很多；其三，合成溫度高容易導(dǎo)致產(chǎn)品外觀出現(xiàn)明顯黃變，產(chǎn)物顏色變化大，分子量及應(yīng)用效果不穩(wěn)定，波動(dòng)大。
[0003]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)溫度低，反應(yīng)穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化率高的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法。
[0004]為了達(dá)到上述 的，本發(fā)明所采用制備方法，包括步驟:
1.聚二甲基硅氧烷的前期準(zhǔn)備:將聚二甲基硅氧烷加入反應(yīng)器中，升溫到i0(Ti2(rc，在0.01--0.07mPa減壓條下進(jìn)行脫水反應(yīng)0.5^1h ；原料在反應(yīng)前經(jīng)脫水處理，可排除水分對(duì)偶聯(lián)劑聚合的干擾，提高反應(yīng)效率。所述的聚二甲基硅氧烷為羥基封端聚二甲基硅氧烷。
[0005]2.將硅烷偶聯(lián)劑加入步驟I的產(chǎn)物攪拌20min，再將堿性催化劑加入反應(yīng)器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、7(T120°C溫度下進(jìn)行平衡反應(yīng)2~4h。硅烷偶聯(lián)劑與聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為1:3~700，堿性催化劑的加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01- 1% ；
3.將步驟2反應(yīng)后得到的混合物，在12(Tl50°C、0.Ο1--Ο.07mPa減壓條下進(jìn)行下脫除水、低沸物，即得所述雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。經(jīng)過(guò)合成反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物如甲醇和水分等低沸物，經(jīng)過(guò)高溫脫除水和低沸物后的產(chǎn)物具有氨基封端率高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明通過(guò)線性聚二甲基硅氧烷與硅烷偶聯(lián)劑，在有催化劑條件下進(jìn)行反應(yīng)，得出雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。采用傳統(tǒng)配方，反應(yīng)IOh后脫除低沸物、分解催化劑，所得產(chǎn)物收率為80%，仍未達(dá)到平衡反應(yīng)的理論產(chǎn)率；通過(guò)氨基含量檢測(cè)，產(chǎn)物氨基封端率為87%。所得產(chǎn)物在48°C恒溫條件下放置I個(gè)月后出現(xiàn)外觀變黃、粘度增加、分子量增加等現(xiàn)象。本發(fā)明反應(yīng)時(shí)間明顯縮短，產(chǎn)品產(chǎn)率達(dá)到90%以上，同時(shí)也避免了產(chǎn)品黃變現(xiàn)象的發(fā)生，可得到無(wú)色透明的產(chǎn)品。所得產(chǎn)物在48°C恒溫條件下放置I個(gè)月，外觀、黃變、粘度均無(wú)明顯變化。線性聚二甲基硅氧烷其端基具有活潑性，尤其是羥基封端聚二甲基硅氧烷兩端是活潑的端羥基，具有反應(yīng)溫度低、轉(zhuǎn)化率高、最終產(chǎn)物分子量高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，合成時(shí)只需添加少量催化劑即會(huì)得到較高的反應(yīng)速度，反應(yīng)時(shí)間也會(huì)大大縮短，最終產(chǎn)物的分子量也會(huì)更平均，反應(yīng)所得最終產(chǎn)物在頭發(fā)護(hù)理組合物中作為調(diào)理劑使用的效果也更好。
[0007]【【具體實(shí)施方式】】
下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0008]實(shí)施例1
制備雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的步驟為:
(I)在裝有攪拌器及通氮?dú)夤艿姆磻?yīng)器中加入1000g羥基封端聚二甲基硅氧烷，在100°C及0.01mPa減壓條下進(jìn)行脫除水分反應(yīng)0.5h。
[0009](2)然后加入2.5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷攪拌20min;然后加入0.1g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、70°C條件下進(jìn)行平衡反應(yīng)2h。
[0010](3)將步驟(2)反應(yīng)后得到的混合物，在150°C、_0.07mPa減壓條下進(jìn)行下脫水、低沸物，即得本實(shí)施例無(wú)色透明、粘度為4000mPa.S、產(chǎn)率為95%的雙氨基封端線性聚二甲基
硅氧烷。
[0011]實(shí)施例2
制備雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的步驟為:
(I)在裝有攪拌器及通氮 氣管的反應(yīng)器中加入1000g羥基封端聚二甲基硅氧烷，在120°C、-0.07mPa減壓條下進(jìn)行脫除水分反應(yīng)lh。
[0012](2)然后加入26g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷進(jìn)行攪拌20min，再加入Ig四甲基氫氧化銨催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、120°C條件下進(jìn)行平衡反應(yīng)2h。
[0013](3)將步驟(2)反應(yīng)后得到的混合物，在120°C、0.01mPa減壓條下進(jìn)行下脫水、低沸物，即得本實(shí)施例無(wú)色透明、粘度為1520mPa.S、產(chǎn)率為97%的雙氨基封端線性聚二甲基
硅氧烷。
[0014]實(shí)施例3
制備雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的步驟為:
(I)在裝有攪拌器及通氮?dú)夤艿姆磻?yīng)器中加入1000g羥基封端聚二甲基硅氧烷，在1100C >-0.07mPa減壓條下進(jìn)行脫除水分反應(yīng)lh。
[0015](2)然后加入5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷進(jìn)行平衡反應(yīng)20min;然后加入0.15g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、110°C條件下進(jìn)行平衡反應(yīng) 2.5h。
[0016](3)將步驟(2)反應(yīng)后得到的混合物，在120°C、_0.05mPa減壓條下進(jìn)行下脫水、低沸物，即得本實(shí)施例無(wú)色透明、粘度為2000mPa.S、產(chǎn)率為98.2%的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。
[0017]實(shí)施例4
一種液體松香樹脂，采用以下方法制備；
(I)在裝有攪拌器及通氮?dú)夤艿姆磻?yīng)器中加入1000g羥基封端聚二甲基硅氧烷，在IOO0C >-0.07mPa減壓條下進(jìn)行脫除水分反應(yīng)lh。
[0018](2)加入5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷，然后加入0.15g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、110°c條件下進(jìn)行平衡反應(yīng)3h。
[0019](3)將步驟(2)反應(yīng)后得到的混合物，在150°C、_0.05mPa減壓條下進(jìn)行下脫水、低沸物，即得本實(shí)施例無(wú)色透明、粘度為5000mPa.S、產(chǎn)率為99.5%的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。
[0020]實(shí)施例5
一種液體松香樹脂，采用以下方法制備；
(I)在裝有攪拌器及通氮?dú)夤艿姆磻?yīng)器中加入1000g羥基封端聚二甲基硅氧烷，在IOO0C >0.01mPa減壓條下進(jìn)行脫除水分反應(yīng)0.5h。
[0021](2)然后加入23g的1，3-雙_(2_氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷進(jìn)行平衡反應(yīng)20min;然后加入0.15g氫氧化鈉，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、110°C條件下進(jìn)行平衡反應(yīng)2h。
[0022](3)將步驟(2)反應(yīng)后得到的混合物，在140°C、_0.05mPa減壓條下進(jìn)行下脫水、低沸物，即得本實(shí)施例無(wú)色透明、粘度為7000mPa.S、產(chǎn)率為95.6%的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。
[0023]實(shí)施例6
一種液體松香樹脂，采用以下方法制備；
(I)在裝有攪拌器及通氮?dú)夤艿姆磻?yīng)器中加入1200g羥基封端聚二甲基硅氧烷，在1100C >-0.07mPa減壓條下進(jìn)行脫除水分反應(yīng)0.9h。
[0024](2)然后加入11.5g的1，3-雙_(2_氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷進(jìn)行平衡反應(yīng)20min;然后加入0.2g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、110°C條件下進(jìn)行平衡反應(yīng)2h。
[0025](3)將步驟(2)反應(yīng)后得到的混合物，在140°C、_0.07mPa減壓條下進(jìn)行下脫水、低沸物，即得本實(shí)施例無(wú)色透明、粘度為8000mPa.S、產(chǎn)率為98.6%的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。
[0026]實(shí)施例7
一種液體松香樹脂，采用以下方法制備；
(1)在裝有攪拌器及通氮?dú)夤艿姆磻?yīng)器中加入1750g羥基封端聚二甲基硅氧烷，在
1100C >-0.07mPa減壓條下進(jìn)行脫除水分反應(yīng)0.5h ；
(2)然后加入5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二硅烷進(jìn)行平衡反應(yīng)20min;然后加入0.2g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、110°C條件下進(jìn)行平衡反應(yīng)
2.5h;
(3)將步驟(2)反應(yīng)后得到的混合物，在150°C、0.0ImPa減壓條下進(jìn)行下脫水、低沸物，即得本實(shí)施例無(wú)色透明、粘度為5000mPa.S、產(chǎn)率為97.8%的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧燒。
[0027]以上實(shí)施例中的聚二甲基硅氧烷符合FA0/WH0 — 1990質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[0028]以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說(shuō)明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，并不限制本發(fā)明實(shí)施范圍，即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法，包括步驟: (1)聚二甲基硅氧烷的前期準(zhǔn)備:將聚二甲基硅氧烷加入反應(yīng)器中，升溫到10(Tl20°C，在0.01--0.07mPa減壓條下進(jìn)行脫水反應(yīng)0.5~Ih ； (2)將硅烷偶聯(lián)劑加入步驟I的產(chǎn)物攪拌20min，再將堿性催化劑加入反應(yīng)器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、7(T12(TC溫度下進(jìn)行平衡反應(yīng)2~4h ； (3)將步驟2反應(yīng)后得到的混合物，在12(Tl50°C、0.Ο1--Ο.07mPa減壓條下進(jìn)行脫除水、低沸物，即得所述雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷。
2.如權(quán)利要求1所述的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法，其特征在于，聚二甲基硅氧烷與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為3~700:1。
3.如權(quán)利要求1所述的所述的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法，其特征在于，堿性催化劑的加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01%~ 1%。
4.如權(quán)利要求1所述的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述堿性催化劑為氫氧化鈉或四甲基氫氧化銨催化劑。
5.如權(quán)利要求1所述的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述的聚二甲基硅氧烷為線性聚二甲基硅氧烷。
6.如權(quán)利要求1或5所述的雙氨基封端線性聚二甲基硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述的聚二甲基硅氧烷為羥基封端聚二甲基硅氧烷。
【文檔編號(hào)】C08G77/388GK103804690SQ201410096655
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】龔毓曦 申請(qǐng)人:龔毓曦