專利名稱：含有有機氧基團的有機硅化合物的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備含有有機氧基團的有機硅化合物的方法，以及其在室溫下交聯(lián)的組合物中的用途。
背景技術：
RTV1密封劑，即單組份密封劑，是已知的，其可以在無水狀態(tài)下儲存，并在進水時在室溫下固化成彈性體。它們大量用在建筑工業(yè)中作為灌漿和密封材料。所述固化通常伴隨著水解形成乙酸或醇。
用于RVT1密封劑的通過水解釋放乙酸的聚合有機硅化合物可以非常容易地制備。將在鏈端含有硅垸醇基團的長鏈有機聚硅氧烷與含有至少兩個鍵合在硅上的乙酰氧基的有機硅化合物簡單混合就足夠了 。在幾分鐘內(nèi)，即發(fā)生所謂的封端。這意味著聚合物鏈端的OH基團與乙酰氧基硅烷發(fā)生反應。
用于RTV1密封劑的水解時釋放醇的聚有機硅化合物的制備實質(zhì)上更復雜。因此，具有OH基團的有機硅化合物和烷氧基硅烷的混合物彼此間不反應，即是在較高的溫度下。然而，如果添加催化劑如錫化合物或鈦化合物，那么所述組分直接反應形成三維交聯(lián)產(chǎn)品。
所述反應通常通過使用烷氧基硅烷可得到更有效的控制，如果所述烷氧基硅烷含有比垸氧基更具反應性的可水解基團。因此EP-B-98 369描述了二羥基二有機聚硅氧烷與垸氧基酮肟基硅烷的反應，US-A-3 147 047描述了與烷氧基酰氨基硅烷的反應。然而，所述雜化硅烷的制備是非常復雜的。而且，從反應混合物中去除產(chǎn)生的水解產(chǎn)物通常是非常困難的。
然而，還發(fā)現(xiàn)催化劑和催化劑體系導致很快發(fā)生期望的封端反應。但是，它們具有如此的活性以至于導致不期望的聚合物重排，例如在EP-B-457693中描述的氫氧根離子?；蛘咚鼈僫要通過從高粘度溶液中發(fā)生不利的沉淀來去活化，如氟離子，這在EP-B 678 541中有描述。較低活性的催化劑通常需要非常長的反應時間以及高溫。因此US-A-5055 502要求保護鋅絡合物如二乙酰基丙酮酸鋅作為催化劑。攪拌反應混合物，封端反應在80'C下進行1個小時以上。EP-B-304 701 Bl教導了使用酸性胺鹽作為催化劑。攪拌反應混合物，封端反應在70-10(TC下進行1-3小時。
US-A-2005/0234208描述了含有端羥基的線型聚二甲基硅氧烷與所謂的a-硅烷例如N-(環(huán)己基氨甲基)三乙氧基硅垸的反應。用行星混合體系混合含有端羥基的聚二甲基硅氧烷與a-硅烷后，添加丁基鋰作為催化劑，反應在室溫下進行15-60分鐘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通過含有至少一個硅烷醇基團的有機硅化合物(A)與含有至少兩個有機氧基團的有機硅化合物(B)反應制備含有有機氧基團的有機硅化合物的方法，其特征在于，將組分(A)、組分(B)、和任選存在的其它組分(C)彼此機械混合，對于(A)、 (B)和任選存在的(C)的每千克混合物，能量輸入為至少0.2kw。
依據(jù)本發(fā)明使用的含有硅垸醇基團的有機硅化合物(A)優(yōu)選是包含下式的單元的化合物
Ra(OH)bSiO(4-a-b)/2 (I)
其中
R代表相同或不同的SiC鍵合的任選取代的烴基，
a是0、 1、 2或3，優(yōu)選為1或2，和
b是0、 l或2，優(yōu)選為0或1，前提條件是a+bS4，并且每分子有至少一個其中b不為O的式(I)的單元存在。
依據(jù)本發(fā)明使用的有機硅化合物(A)可以是硅烷，即a+b-4的式(I)的化合物，或者是硅氧垸，即包含a+b53的式(I)的單元的化合物。優(yōu)選依據(jù)本發(fā)明使用的有機硅化合物是有機聚硅氧垸，更特別的是由式(I)的單元組成的那些。
在本發(fā)明中，術語"有機聚硅氧垸"包括聚合、低聚和二聚硅氧垸。R的實例為烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、l-正丁基、2-正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基和異辛基如2，2，4-三甲基戊基；壬基，如正壬基；癸基，如正癸基；十二垸基，如正十二烷基；十八烷基，如正十八垸基；環(huán)烷基，如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基和甲基環(huán)己基；烯基，如乙烯基、1-丙烯基和2-丙烯基；芳基，如苯基、萘基、蒽基和菲基；垸芳基，如鄰、間、對甲苯基；二甲苯基和乙苯基；和芳烷基，如苯甲基、a-和P-苯乙基。
取代的R基團的實例為鹵代烷基，如3，3，3-三氟正丙基、2，2，2,2'，2'，2'-六氟異丙基、七氟異丙基；和鹵代芳基，如鄰、間、和對氯苯基；以及Y-官能化丙基，如3-氨丙基，3-(2-氨乙基)氨基丙基，3-縮水甘油醚氧基丙基、3-巰基丙基、和3-甲基丙烯酰氧基丙基；或a-官能化甲基，如N-環(huán)己基氨乙基。
優(yōu)選的基團R包括具有1-18個碳原子的烴基，其任選被鹵素原子、氨基、醚基、酯基、環(huán)氧基、巰基、氰基或聚乙二醇基取代，所述聚乙二醇基由氧乙烯基或氧丙烯基單元組成。特別優(yōu)選R包括具有1-8個碳原子的烴基，更特別的是甲基。
有機硅化合物(A)優(yōu)選包括含有一個或兩個硅垸醇基團的有機硅化合物。
依據(jù)本發(fā)明使用的有機硅化合物(A)優(yōu)選包括基本直線型有機聚硅氧
烷o
特別優(yōu)選有機硅化合物(A)包括在每個鏈端具有一個硅烷醇基團的直線型二有機基聚硅氧烷。
依據(jù)本發(fā)明使用的有機硅化合物(A)在25'C下的粘度優(yōu)選為5-108mPas，更優(yōu)選1000-350000 mPas。
依據(jù)本發(fā)明使用的有機硅化合物(A)的實例為
HO(Si(CH3)2O)29-2000Si(CH3)2(CH2)3NH2,
HO(Si(CH3)2O)29—2000Si(CH3)2(OH)，
HO(Si(CH3)2O"0Si(CH3)3，
HO(Si(CH3)20)。掘Si(CH3)2(CH2)30(CH2CH(CH3)0)!,(CH2)3(Si(CH3)2O)0-100Si(CH3)2(OH)，
HO(Si(CH3)20)3.5。QSi
3 ，和
HO(Si(CH3)2O)3.500Si(CH3)[O(Si(CH3)2O)3.500H]2，
其中優(yōu)選
HO(Si(CH3)2O)30_2000Si(CH3)2(O, HO(Si(CH3)2O)5-2000Si(CH3)3 ， 特別優(yōu)選HO(Si(CH3)2OV2。ooSi(CH3)2(OH)。
有機硅化合物(A)是市售產(chǎn)品，并且/或者可通過化學領域常用的方 法制備。
作為其制備的結果，組分(A)可以含有少量水，優(yōu)選以重量計至多 500 ppm，更優(yōu)選至多l(xiāng)OOppm的水。
依據(jù)本發(fā)明使用的含有有機氧基團的化合物(B)優(yōu)選是包含下式的單 元的化合物和/或其部分水解產(chǎn)物，
R、(OR2)d(OH)eSiO(4《婦 (II)
其中 '
W可以相同或不同，具有基團R的定義，
RS可以相同或不同，代表任選取代的烴基，其中間可以插有氧原子，
c是0、 1、 2或3，
d是0、 1、 2、 3或4，禾口
e是0或1，優(yōu)選0， 前提條件是c+d+eS4，每分子有至少兩個-Of基團存在。
依據(jù)本發(fā)明使用的化合物(B)可以是硅烷，即c+d+^4的式(II)的 化合物，或者是硅氧垸，即包含c+d+e^3的式(II)的單元的化合物。優(yōu) 選依據(jù)本發(fā)明使用的化合物(B)是式(II)的硅垸，其中d優(yōu)選是3或4， 和/或其部分水解產(chǎn)物。
所述部分水解產(chǎn)物可以是部分均.水解產(chǎn)物(homohydrolyzate)，或者是 部分共水解產(chǎn)物。
基團W的實例是基團R的實例。
優(yōu)選基團W包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、l-正丁基、2-正丁基、 異丁基、叔丁基、苯基、環(huán)己基氨甲基、和乙烯基，特別優(yōu)選環(huán)己基氨甲 基、甲基和乙烯基?；鶊FR2的實例是基團R的實例。
優(yōu)選基團ie包括甲基、乙基、和異丙基，特別優(yōu)選乙基。
化合物(B)優(yōu)選包括含有至少三個有機氧基團的有機硅化合物，更優(yōu) 選含有三個有機氧基團的有機硅化合物。
依據(jù)本發(fā)明使用的化合物(B)的實例為甲基三甲氧基硅垸、二甲基二 甲氧基硅垸、四甲氧基硅垸、乙烯基三甲氧基硅垸、乙烯基三乙氧基硅垸、 甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅垸、四乙氧基硅垸、苯基三甲 氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、叔丁基三甲氧基 硅烷、(N-環(huán)己基氨甲基)三乙氧基硅烷、和(N-環(huán)己基氨甲基)甲基二乙 氧基硅烷，以及它們的部分水解產(chǎn)物，優(yōu)選(N-環(huán)己基氨甲基)三乙氧基 硅烷、(N-環(huán)己基氨甲基)甲基二乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、乙烯基三甲 氧基硅垸和乙烯基三乙氧基硅垸，以及它們的部分水解產(chǎn)物。特別優(yōu)選組 分(B)包括乙烯基三乙氧基硅垸和(N-環(huán)己基氨甲基)三乙氧基硅院。
化合物(B)是市售產(chǎn)品，并且/或者可以通過化學領域內(nèi)常用的方法 制備。
作為其制備的結果，組分(B)可以含有少量醇，優(yōu)選至多5.0wt%， 更優(yōu)選至多1.0wt。/。的醇。
在本發(fā)明的方法中，每種情況下基于IOO重量份的有機硅化合物(A), 組分(B)的用量優(yōu)選為0.1-200重量份，更優(yōu)選1-100重量份，更特別的 是1-20重量份。
基于(A)中硅烷醇基團的數(shù)量，組分(B)的用量優(yōu)選化學計量過量。 基于(A)中硅烷醇基團的數(shù)量，(B)的化學計量過量特別優(yōu)選大于l，非 常優(yōu)選大于3。
如果期望，可以在本發(fā)明的方法中使用的其它組分(C)的實例為能夠 影響反應速率的產(chǎn)品，如催化劑。 優(yōu)選組分(C)包括催化劑。
如果使用的話，催化劑(C)的實例為羧酸、無機酸、金屬氫氧化物、 路易斯酸、胺、金屬螯合物和金屬垸氧基化物，如鈦的那些，以及它們的 組合。
如果使用的話，優(yōu)選催化劑(C)為羧酸、無機酸、金屬氫氧化物、路易斯酸、胺、金屬螯合物和金屬烷氧基化物，如鈦的那些，以及它們的組 合。
如果在本發(fā)明的方法中使用催化劑(c)，其用量基于100重量份的有
機硅化合物(A)，優(yōu)選為0.0001-5重量份。
在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選不使用組分(C)。
在本發(fā)明的方法中，各個組份可以彼此以任何次序和迄今已知的任何 方式混合。也可以用一些組分制備預浪物，如組分(B)和組分(C)的混 合物，而后再與其它組分混合。
而且，也可以對組分(B)或組分(C)以時間順序按份混合。
在每種情況下，在本發(fā)明的方法中使用的組分可以包括單獨一種組分， 或至少兩種的混合物。
在本發(fā)明的方法中，在任何期望設計的混合室中，將組分彼此機械混 合，使得在混合操作中的能量輸入基于(A)、 (B)和任選存在的(C)的 一千克混合物，為至少0.2kW，優(yōu)選至少0.5kW，更優(yōu)選1.0-100kW。
如果期望，盡管不優(yōu)選，反應也可以在任何期望點及時中斷。優(yōu)選反 應連續(xù)進行到硅垸醇基團耗盡。
本發(fā)明的方法優(yōu)選不需要額外的加熱或冷卻，在環(huán)境溫度下或各個組 分混合吋產(chǎn)生的溫度下進行。所討論的溫度優(yōu)選為10-150°C，更優(yōu)選 15畫100。C。
所述能量輸入通常導致混合物的溫度上升。所述溫度的上升優(yōu)選大于 rC，更優(yōu)選大于2。C，和非常優(yōu)選為5-10(TC。
本發(fā)明的方法可以連續(xù)或間歇進行；優(yōu)選連續(xù)進行。
本發(fā)明的方法優(yōu)選在周圍大氣壓力，即900-1100hPa下，或在通過混合 體系產(chǎn)生的壓力下進行。因此，在連續(xù)操作的情況下，特別優(yōu)選在超大氣 壓下，例如1100-40000hPa絕對壓力下進行。這些壓力通常是在密閉體系中 由傳送過程中的壓力以及高溫下所用材料的蒸汽壓導致產(chǎn)生的。
本發(fā)明的方法優(yōu)選在不存在濕氣下進行，例如在干燥空氣中或在不含 死空間的混合設備中進行。
在本發(fā)明的方法中，可以通過任何已知的技術方法如霧化、噴霧、輸 送、搖振、沖擊或剪切向混合物中輸入能量，在其中發(fā)生混合效果。在本發(fā)明的方法中，能量輸入優(yōu)選通過對混合物強力剪切來完成，其 中剪切指混合物的液體層彼此發(fā)生位移。
在本發(fā)明的方法中，混合設備的混合室優(yōu)選完全被混合物充滿，因此 沒有死空間存在，非常優(yōu)選通過剪切進行能量輸入時。
強力剪切作用優(yōu)選通過使用具有高轉速的旋轉混合元件，和/或通過排 列旋轉混合元件使得它們彼此間或與壁間或與其它混合部件間具有非常狹 窄的剪切間隙而產(chǎn)生。
本發(fā)明的能量輸入可以用任何己知的期望方式來實現(xiàn)。
在本發(fā)明的一個實施方案，但不,是優(yōu)選的實施方案中，在具有快速旋 轉混合元件的混合器如溶解器混合器中進行混合物的攪拌。溶解器的轉速
優(yōu)選大于10m/s，更優(yōu)選大于20m/s，更特別的是大于30m/s。所述混合元 件本身可以具有任何期望的形式，優(yōu)選例如具有向下和/或向上彎曲的缺口 的盤形元件，或者是所謂的蝶形混合元件。所述混合器可以與通常用于不 連續(xù)分散液休中的固體的混合器相同。該實施方案更特別地適用于小產(chǎn)品 里。
本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選實施方案使用混合器，其中依據(jù)行星體系， 外殼壁旋轉，同時混合容器具有旋轉運動?；旌衔锏募羟杏苫旌鲜业耐鈧?邊界和內(nèi)部的混合物的快速運動導致產(chǎn)生。
在本發(fā)明的方法的一個特別優(yōu)選的實施方案中，通過使用轉子/定子混 合體系利用具有高紊流的流動能量的形式的混合物的動能。這里，在轉子 和定子間的剪切區(qū)域中的軸向產(chǎn)物進口和徑向產(chǎn)物出口間對混合物進行強 力剪切。轉子的直徑優(yōu)選大于10cm，更優(yōu)選為15-200cm。在轉子上優(yōu)選具 有輸送元件，例如漸屈線形輸送元件。轉子和定子具有任意數(shù)量的齒和槽。 也可以連續(xù)排列兩個或多個轉子/定子對。除了在轉子/定子體系中產(chǎn)生的輸 送流外，尤其在高粘度混合物的情況下，上游無脈動輸送泵可以推進輸送 流。適合的轉子/定子混合體系的實例包括混合渦輪，對于30kW的電能消 耗，其在混合室中具有低于10kg的混合量。
本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)選實施方案使用輸送操作所用類型的設備。 因此例如在齒輪泵的情況下，可以主動設置回流比以得到對依據(jù)本發(fā)明的 混合物的強機械作用。所述設備的優(yōu)勢特別在于，由于不存在死空間，混合物經(jīng)歷強剪切，從而經(jīng)歷強混合效應。
本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)選實施方案使用動態(tài)混合器，也就是具有混 合軸的混合器，所述混合軸在混合室中軸向排列，并且被待混合的物料流 軸向橫切。這類型的混合器還具有如下優(yōu)勢，如果混合元件具有很小或沒 有輸送作用，不論產(chǎn)量如何，通過混合軸的旋轉速度可改變對混合物的機 械作用的程度。在這種情況下，產(chǎn)量可以通過額外的輸送裝置如泵來調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的方法中，在反應結束后，可以對反應混合物進行脫揮發(fā)分， 在通入惰性氣體或不使用惰性氣體的情況下，在室溫或高溫下在相同設備 或在下游設備中通過真空進行脫揮發(fā)分。高度揮發(fā)的成分優(yōu)選是醇，如甲 醇或乙醇。
在本發(fā)明的方法中，混合時間優(yōu)選0.1-3600秒，更優(yōu)選2-300秒。在 間歇操作的情況下，混合時間是作用在混合物上的機械作用持續(xù)時間的直 接產(chǎn)物，或在連續(xù)操作的情況下，混合時間由流速和容器容量計算為平均 駐留時間。
依據(jù)本發(fā)明的方法，可以制備多種含有有機氧基團的有機硅化合物。
依據(jù)本發(fā)明制備的含有有機氧基團的有機硅化合物的實例為
(MeO)2(Me)SiO(SiMe2O)30-2000SiMe2(CH2)3NH2，
(MeO)2(Me)SiO(SiMe2O)30.2000SiMe2OSi(Me)(OMe)2，
(MeO)2(Me)SiO(SiMe2O)30_2000SiMe2OSi(Me)2(OMe)，
(MeO)2(Vi)SiO(SiMe2O)30-2000SiMe2OSi(Me)(OMe)2，
(EtO)2(Vi)SiO(SiMe2O)3。.20。。Si(Me2OSi(Me)(OMe)2，
(MeO)2(Me)SiO(SiMe2O)3(M。。0SiMe2OSi(OMe)3，
(EtO)3SiO(SiMe2O)30-2000SiMe2OSi(OEt)3，
(MeO)2(Me)SiO(SiMe2O)5.2000SiMe3 ，
(MeO)2(Me)SiO(SiMe20)'掘SiMe2(CH2)30(CH2CHMeO)K)-膽(CH2)3(Si Me20)LKX)SiMe2(OSi(Me)(OMe)2)，和
(EtO)2(環(huán)己基氨甲基)SiO(SiMe20)3o，0SiMe2OSi-(環(huán)己基氨甲 基)(OEt)2，
其中Me是甲基，Et是乙基，和Vi是乙烯基。
依據(jù)本發(fā)明制備的有機硅化合物優(yōu)選是具有10-10000個，更優(yōu)選具有100-2000個硅原子的化合物。
依據(jù)本發(fā)明制備的含有有機氧基團的有機硅化合物可以用于所有迄今 其使用的用途。 '
更特別的是，它們適于制備可以通過縮合反應交聯(lián)的組合物。
除了依據(jù)本發(fā)明制備的含有有機氧基團的有機硅化合物外，通常用于 制備可以通過縮合反應交聯(lián)的組合物的成分(D)選自可以與組分(B)所 述化合物相同的交聯(lián)劑、縮合催化劑、助粘劑、填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、 染料、殺真菌劑和流變添加劑。成分(D)在文獻中已經(jīng)被廣泛描述。在這 點上，可以參考例如EP-B1-1 397 428和EP-B1-1 640 416，其被視為本發(fā)明 的公開內(nèi)容的一部分、
所述成分(D)可以在依據(jù)本發(fā)明使用的成分(A)、 (B)和任選存在 的(C)反應后立即添加，因此用依據(jù)本發(fā)明制備的含有有機氧基團的有機 硅化合物作為基礎聚合物的可交聯(lián)組合物可以在一個反應容器中制備?；?者，可以在儲存依據(jù)本發(fā)明制備的含有有機氧基閉的有機硅化合物幾分鐘 至若干月后添加成分(D)。
在本發(fā)明的方法中，盡管不是優(yōu)選的，也可以將一種或多種成分(D) 例如填料或增塑劑與組分(A)混合，甚至在本發(fā)明的反應之前。
本發(fā)明的方法的優(yōu)勢是，可以簡單方式，用短的反應時間，制備含有 有機氧基團的有機硅化合物。
本發(fā)明的方法的優(yōu)勢是，可以不用對反應容器進行外部加熱來制備含 有有機氧基團的有機硅化合物。
本發(fā)明的方法的優(yōu)勢是，制備的含有有機氧基團的有機硅化合物，甚 至在任何儲存之后，不起霧，因此可以理想地用于生產(chǎn)透明的可固化組合 物。
本發(fā)明的方法的優(yōu)勢是，依據(jù)本發(fā)明制備的含有有機氧基團的有機硅 化合物在制備后可直接用于制備可交聯(lián)組合物，無需事先進行分離或后處 理例如中和、過濾或通過高溫使催化劑失活。
另外，本發(fā)明的方法的優(yōu)勢是，其可以連續(xù)實施。
在下述實施例中，除非另外指明，所有的份數(shù)均以重量計。除非另外 指明，下面的實施例在周圍大氣壓力即約1000hPa下，和在室溫即約2(TC下，或在無需額外加熱或冷卻而在室溫下混合反應物產(chǎn)生的溫度下進行。
實施例中提及的所有粘度均在25'C下。
在下文中，為了確定基本上不存在硅烷醇基團(Si-OH含量低于30ppm， 以重量計)，通過快速鈦酸酯測試對所制備的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷進 行評價
用刮勺將10g制備的聚合物(例如，反應前粘度為78 000mPa.s，以重 量計含有420ppmSi鍵合的OH基團的聚合物)和鈦酸異丙酯(約O.lg) — 起攪拌3分鐘。當將樣品向上拉起而成細線狀向下流時，樣品很大程度上 不含硅垸醇基團了。當向上拉的樣品斷掉時，那么其仍含有超過以重量計 30ppm Si鍵合的OH基團。
該測試的優(yōu)勢主要在于，其可以在封端反應后立即非常快速地實施。
本發(fā)明實施例1
所用混合設備是具有旋轉的混合容器的混合器(1)，所述混合容器安置 在同樣旋轉的盤上，在該混合容器中不再有其它混合元件。其通過三相電 動機驅(qū)動。這種混合器在例如EP-B-1 293 245中有描述，其被視為本發(fā)明 的公開內(nèi)容的一部分。
在混合器(I)中，將50g粘度必78000 mPa.s (用旋轉粘度計在25°C 下測定)的oc，o)-二羥基聚二甲基硅氧烷與1.5g環(huán)己基氨甲基三乙氧基硅烷 在圓柱形PE燒杯中混合，混合容器的轉速為每分鐘3500轉，持續(xù)60秒。 具有光滑內(nèi)側的圓柱形混合容器由聚乙烯構成，體積約150ml，用螺旋蓋密 封。所述旋轉的盤的直徑約18cm。
反應前的聚合物的Si鍵合OH含量為420ppm。不使用催化劑。組分的 起始溫度為25"C。
向待混合的原料的能量輸入用市售儀器測定為"空"轉下，即在混合 燒杯中沒有任何混合物料的情況下旋轉所測量的混合器的電輸出，與"滿" 轉下，即在PE燒杯中有51.5g混合物料的情況下旋轉所測量的之間的差別。
對空混合器測定的功率為178.9瓦特。
對滿混合器測定的功率為274.4瓦特。由此，能量輸入計算為95.5瓦 特。換句話說，依據(jù)本發(fā)明，用每kg反應混合物1.85千瓦的比能對混合物料進行機械作用。
在混合后立即進行的鈦酸酯測試為陰性BP，即使在這么短的反應時 間內(nèi)，封端反應也已經(jīng)完成。
本發(fā)明實施例2
重復本發(fā)明實施例1描述的程序，變化是在混合容器2500轉/分鐘的旋 轉速度下將兩個組分混合。
對空混合器測定的功率為151.1瓦特。
對滿混合器測定的功率為185.8瓦特。由此，能量輸入計算為34.7瓦 特。換句話說，依據(jù)本發(fā)明，用每kg反應混合物0.67千瓦的比能對混合物 料進行機械作用。
在混合后立即進行的鈦酸酯測試為陰性即，即使在這么短的反應時 間內(nèi)，封端反應也已經(jīng)完成。
對比實施例1
重復本發(fā)明實施例1描述的程序，變化是在混合容器1500轉/分鐘的旋 轉速度下將兩個組分混合。
對空混合器測定的功率為128.1瓦特。
對滿混合器測定的功率為131.2瓦特。由此，能量輸入計算為3.1瓦特。 換句話說，用每kg反應混合物0.06千瓦的低比能對混合物料進行機械作用。
在混合后立即進行的鈦酸酯測試為陽性即，在這么短的反應時間內(nèi)， 封端反應還未完成。
對比實施例2
對本發(fā)明實施例1中所用的OC,O)-二羥基聚二甲基硅氧烷和環(huán)己基氨甲
基三乙氧基硅烷在6(TC下分別單獨熱處理4小時。將1.5g環(huán)己基氨甲基三 乙氧基硅烷添加至50g的a,co-二羥基聚二甲基硅氧浣中后，在1500轉/分鐘 下混合60秒。
之后立即進行的鈦酸酯測試為陽性，說明封端反應還未完成。本發(fā)明實施例3
在周圍大氣壓力下，在實驗室溶解器(混合器II)中進行本發(fā)明實施 例1中描述的a，co-二羥基聚二甲基硅氧烷和環(huán)己基氨甲基三乙氧基硅烷的 反應。
為此，在25r的起始溫度下，將400g的a，co-二羥基聚二甲基硅氧烷與 12g環(huán)己基氨甲基三乙氧基硅垸劇烈混合3分鐘。將直徑為約6.5cm的具有 溶解器齒輪的混合軸設定為5000轉每分鐘。對直徑約12cm且高約12cm 的厚鋼板混合容器不冷卻也不加熱。
依據(jù)制造商的說明，用于1000轉/分鐘的混合軸轉速的三相電動機的驅(qū) 動輸出為0.75千瓦。由于通過齒輪傳送從電動機到混合軸有簡單傳送，可 以設定0.9的效率。所述效率是通過溶解器盤向混合器機械輸入的混合能量 對電動機的電能消耗的比率。由0.75千瓦的能量消耗和0.9的效率，機械 能的輸入計算為0.68千瓦。依據(jù)本發(fā)明，這得到1.65千瓦每kg反應混合 物的比輸出。
在混合操作后立即進行的鈦酸酯測試為陰性；即，封端反應在3分鐘 的混合時間內(nèi)完成。
本發(fā)明實施例4
在具有轉子/定子體系的混合器中，連續(xù)進行本發(fā)明實施例1中描述的 粘度為78000 mPa's的a，co-二羥基聚二甲基硅氧烷與環(huán)己基氨甲基三乙氧基 硅烷的反應，所述混合器如EP-B-101 46 395所述，其被視為本發(fā)明的公開
內(nèi)容的一部分(混合器in)。
以100:3的重量比將兩個溫度為'23'C的起始原料，在周圍大氣壓力和 室溫下，分別單獨通過加料口以從上自由落下的方式連續(xù)計量入混合室中。 混合室包含外殼，在所述外殼內(nèi)有一個水平放置的、直徑26cm的盤形轉子 旋轉，所述轉子具有高3.0cm的漸屈線形混合元件。在轉子的外圍lcm遠 處，是固定的定子的內(nèi)側，沿其外圍有46個寬約0.7cm的齒。轉子以800 轉/分鐘操作。在該操作過程中，混合原料通過離心力向外受力，而后在定 子上受沖擊，并在轉子和定子間經(jīng)受強剪切。在定子后約lcm，將混合物 料壓入徑向出口。關閉出口下游不遠處的阻斷裝置，關閉程度使得在精確調(diào)節(jié)計量的量之后，在出口處在約1800hPa的壓力下得到1000kg/h的產(chǎn)量。
將高約5cm的圓柱形混合室，不包括上端安裝的起始原料的進料口， 連續(xù)用約3.0kg待混合的原料完全填滿。沒有死空間。
基于所述混合室，用于混合的原料的平均駐留概率為0.003小時。 混合導致混合物的溫度升至33'C。為了加熱1000kg的混合物高10度， 需要約15500kJ (聚二甲基硅氧烷的比熱容1.55 J/g K)。這相應于4.3千 瓦時的能量，其經(jīng)過一小時從機械能轉化成熱能。因此，考慮混合室中待 混合的產(chǎn)物的總量，能量輸入為一小時4.3千瓦，比能輸入為至少1.43千 瓦每千克混合室中的反應混合物。如果使能量輸入與例如定子的體積和轉 子的混合元件掃過的體積相關，計算的能量輸入仍舊顯著較高，即對于約 0.2升為4.3千瓦，也就是說超過20千瓦每千克反應混合物。
混合后立即對在阻斷裝置的下游提取的樣品進行的鈦酸酯測試為陰性 ——即，封端反應已經(jīng)結束。
權利要求
1.一種通過含有至少一個硅烷醇基團的有機硅化合物(A)與含有至少兩個有機氧基團的有機硅化合物(B)反應制備含有有機氧基團的有機硅化合物的方法，其特征在于，將組分(A)、組分(B)、以及任選存在的其它組分(C)彼此機械混合，對于(A)、(B)和任選存在的(C)的每kg混合物，能量輸入為至少0.2kW。
2. 權利要求1的方法，其特征在于，含有硅烷醇基團的有機硅化合物(A)是包含下式的單元的化合物<formula>formula see original document page 2</formula>其中R代表相同或不同的SiC鍵合的任選取代的烴基，a是O、 1、 2或3，和b是O、 1或2，前提條件是a+bS4，并且每分子有至少一個其中b不為O的式(I)的單元存在。
3. 權利要求1或2的方法，其特征在于，化合物(B)是包含下式單元的化合物和/或其部分水解產(chǎn)物<formula>formula see original document page 2</formula>其中 .W可以相同或不同，具有基團R的定義，'112可以相同或不同，代表任選取代的烴基，其中間可以插有氧原子，c是0、 1、 2或3，d是0、 1、 2、 3或4，禾口e是0或l，優(yōu)選為0，前提條件是c+d+e^4，并且每分子有至少兩個-ORS基團存在。
4. 權利要求1-3之一的方法，其特征在于，基于100重量份的有機硅化合物(A)，組分(B)的用量為0.1-200重量份。
5. 權利要求1-4之一的方法，其特征在于，組分(C)包括催化劑。
6. 權利要求l-5之一的方法，其特征在于，基于(A)、 (B)和任選存在的(C)的一千克混合物，混合操作中的能量輸入為至少0.5kW。
7. 權利要求l-6之一的方法，其特征在于，基于(A)、 (B)和任選存在的(C)的一千克混合物，混合操作中的能量輸入為1.0-100kW。
8. 權利要求l-7之一的方法，其特征在于，該方法連續(xù)實施。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過含有至少一個硅烷醇基團的有機硅化合物(A)與含有至少兩個有機氧基團的有機硅化合物(B)反應制備含有有機氧基團的有機硅化合物的方法，其特征在于，將組分(A)、組分(B)、以及任選存在的其它組分(C)彼此機械混合，對于(A)、(B)和任選存在的(C)的每kg混合物，能量輸入為至少0.2KW。
文檔編號C08G77/18GK101688061SQ200880021701
公開日2010年3月31日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權日2007年7月25日
發(fā)明者B·魯蘭, P·舍利, U·謝姆 申請人:瓦克化學股份公司