本發(fā)明涉及一種硅氧烷的制備方法,特別是涉及一種硅羥基封端聚二甲硅氧烷的制備方法。
背景技術:
羥基封端聚二甲基硅氧烷是制備縮合型單雙組分室溫硫化有機硅橡膠的最常用的基礎原料,其制備的有機硅橡膠,具有粘接性好、優(yōu)異的電氣絕緣性、優(yōu)異的耐候性能、耐臭氧和耐化學侵蝕性等特點。其應用領域包括:建筑密封膠、建筑結構膠、電子電器粘結、密封和灌封等。
目前常規(guī)的羥基封端聚二甲基硅氧烷的制備方法為以八甲基環(huán)四硅氧烷、有機硅混合環(huán)體(包括六甲基環(huán)三硅氧烷,八甲基環(huán)四硅氧烷,十甲基環(huán)五硅氧烷,十二甲基環(huán)六硅氧烷)為原料在氫氧化鉀或硅醇鉀、四甲基氫氧化銨等催化劑的作用下,經(jīng)過投料脫水、開環(huán)聚合、降解、調聚、中和以及脫除低分子等步驟得到。此方法制備羥基封端聚二甲基硅氧烷,存在工藝時間長,催化劑用量大,有機硅環(huán)體開環(huán)率低(一般低于87%),一次得率低等問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種硅羥基封端聚二甲硅氧烷的制備方法,其制備工藝穩(wěn)定,工藝時間短,產(chǎn)品開環(huán)率高,揮發(fā)率低。
本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種硅羥基封端聚二甲硅氧烷的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,混合階段;將100份粘度為45cst的聚二甲基硅氧烷環(huán)體和聚二甲基硅氧烷線性體的混合物加入反應器中,再加入2份粘度為70cst的含硅羥基的多聚物作為鏈終止劑,攪拌升溫至75℃;
步驟二,催化階段;加入催化劑,催化劑的加入量為原料總量的10ppm,繼續(xù)攪拌,溫度維持在75℃,反應80分鐘,檢測粘度達到20000cst,加入15ppm的終止劑,終止60分鐘;
步驟三,除雜階段;升溫至170℃,真空度為-0.098mpa,真空脫除低沸物2小時。
優(yōu)選地,所述硅羥基封端聚二甲基硅氧烷的粘度范圍為100~100,000,000cst。
優(yōu)選地,所述聚二甲基硅氧烷環(huán)體和聚二甲基硅氧烷線性體的混合物的粘度范圍為4~120cst。
優(yōu)選地,所述含硅羥基的多聚物的粘度范圍為4~1000cst。
優(yōu)選地,所述催化劑是一種非離子籠型膦腈超強堿n(ch2ch2nr)3p,其中r是金屬、甲基、乙基、異丙基、異丁基。
優(yōu)選地,所述催化劑的用量為原料總量的1~50ppm。
優(yōu)選地,所述催化階段的反應溫度為60~180°c,反應時間約10~120分鐘。
優(yōu)選地,所述終止劑用使有機酸,如磷酸、甲酸、乙酸、辛酸。
優(yōu)選地,所述硅羥基封端聚二甲基硅氧烷的開環(huán)率大于95%。
本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明使用非離子籠型膦腈超強堿n(ch2ch2nr)3p作為催化劑,使產(chǎn)品制備工藝時間短,開環(huán)率高,揮發(fā)率低,降低了原料損耗,提高了經(jīng)濟效益。
具體實施方式
下面給出本發(fā)明較佳實施例,以詳細說明本發(fā)明的技術方案。
實施例一:
將100份粘度為45cst的聚二甲基硅氧烷環(huán)體和聚二甲基硅氧烷線性體的混合物加入反應器中,再加入2份粘度為70cst的含硅羥基的多聚物作為鏈終止劑,攪拌升溫至75℃,開啟真空至-0.08mpa,脫水30分鐘;加入5ppm催化劑n(ch2ch2net)3p,繼續(xù)攪拌,溫度維持在75℃,反應80分鐘,檢測粘度達到20000cst,加入7.5ppm的磷酸終止劑,終止30分鐘;升溫至170℃,真空度-0.098mpa,真空脫除低沸物120分鐘。
實施例二:
將100份有機硅混合環(huán)體加入反應器中,再加入2份粘度為70cst的硅羥基的多聚物作為鏈終止劑,攪拌升溫至75℃,開啟真空至-0.08mpa,脫水30分鐘;加入5ppm催化劑n(ch2ch2net)3p,繼續(xù)攪拌,溫度維持在75℃,反應80分鐘,檢測粘度達到20000cst,加入7.5ppm的磷酸終止劑,終止30分鐘;升溫至170℃,真空度-0.098mpa,真空脫除低沸物120分鐘。
實施例三:
將100份有機硅混合環(huán)體加入反應器中,攪拌升溫至75℃,開啟真空至-0.08mpa,脫水30分鐘;繼續(xù)升溫至150℃,加入50ppm催化劑氫氧化鉀,繼續(xù)攪拌,溫度維持在150℃,反應120分鐘,檢測粘度達到300000cst,加入0.05份的水降解反應150分鐘,粘度為35000cst;加入75ppm的磷酸終止劑,終止60分鐘;升溫至170℃,真空度-0.098mpa,真空脫除低沸物120分鐘。
實施例四:
將100份有機硅混合環(huán)體加入反應器中,攪拌升溫至75℃,開啟真空至-0.08mpa,脫水30分鐘;繼續(xù)升溫至150℃,加入10ppm催化劑氫氧化鉀,繼續(xù)攪拌,溫度維持在150℃,反應240分鐘,檢測粘度達到15000cst,加入0.05份的水降解反應150分鐘,粘度為35000cst;加入75ppm的磷酸終止劑,終止60分鐘;升溫至170℃,真空度-0.098mpa,真空脫除低沸物120分鐘。
實施例五:
將102份粘度為70cst的聚二甲基硅氧烷線性體加入反應器中,攪拌升溫至75℃,開啟真空至-0.08mpa,脫水30分鐘;加入5ppm催化劑n(ch2ch2net)3p,繼續(xù)攪拌,溫度維持在75℃,真空-0.08mpa,反應30分鐘,檢測粘度達到80000cst,加入7.5ppm的磷酸終止劑,終止30分鐘;升溫至170℃,真空度-0.098mpa,真空脫除低沸物120分鐘。
實施例六:
將100份粘度為45cst的聚二甲基硅氧烷環(huán)體和聚二甲基硅氧烷線性體的混合物加入反應器中,再加入2份粘度為70cst的硅羥基封端聚二甲基硅氧烷作為鏈終止劑,攪拌升溫至75℃,開啟真空至-0.08mpa,脫水30分鐘;加入100ppm催化劑四甲基氫氧化銨,繼續(xù)攪拌,升溫到105℃,反應150分鐘,粘度為50000cst。迅速升溫到140-150℃,分解四甲基氫氧化銨,持續(xù)60分鐘;升溫至170℃,真空度-0.098mpa,真空脫除低沸物120分鐘。
實施例七:
將100份粘度為45cst的聚二甲基硅氧烷環(huán)體和聚二甲基硅氧烷線性體的混合物加入反應器中,再加入2份粘度為70cst的硅羥基封端聚二甲基硅氧烷作為鏈終止劑,攪拌升溫至75℃,開啟真空至-0.08mpa,脫水30分鐘;加入5ppm催化劑n(ch2ch2nch(ch3)2)3p,繼續(xù)攪拌,溫度維持在75℃,反應80分鐘,檢測粘度達到15000cst,加入7.5ppm的磷酸終止劑,終止30分鐘;升溫至170℃,真空度-0.098mpa,真空脫除低沸物120分鐘。
實施例一至實施例七的硅羥基封端聚二甲基硅氧烷的產(chǎn)品開環(huán)率和成品的揮發(fā)率如表1所示:
表1
如表1所示,實施例1、實施例2、實施例5、實施例7都是使用了一種非離子籠型膦腈超強堿n(ch2ch2nr)3p作為催化劑,其工藝時間、得率都明顯優(yōu)于實施例3、實施例4、實施例6,非離子籠型膦腈超強堿n(ch2ch2nr)3p作為催化劑的效果優(yōu)于氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨。
本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明使用非離子籠型膦腈超強堿n(ch2ch2nr)3p作為催化劑,使產(chǎn)品制備工藝時間短,開環(huán)率高,揮發(fā)率低,降低了原料損耗,提高了經(jīng)濟效益。
以上所述的具體實施例,對發(fā)明的解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。