專利名稱：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。隨著原料和價格的競爭日益激烈，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。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)，其中氯離子會與催化劑反應(yīng)，消耗催化劑，且生成的氯化鉀無機(jī)鹽對產(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硅橡膠合成過程中，聚合漲粘時粘度難以控制，實驗室重現(xiàn)率低。專利公開號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)。專利公開號CN 101173044A公開了一種綜合利用有機(jī)硅水解物環(huán)線分離制備107硅橡膠的方法。通過將水解料先進(jìn)行環(huán)線分離，再利用分離出的線性體經(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)至所需粘度時用磷酸中和，中和后的反應(yīng)體系脫除低分子至無餾分流出，即得107硅橡膠。所述的試劑A為陰離子交換樹脂、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，在體系到達(dá)所需粘度時中和即可。使得粘度可控，實驗室可重復(fù)。本發(fā)明的優(yōu)點: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，同時產(chǎn)物均勻透明。
具體實施例以下通過具體實施例來說明黏度可控的羥基封端聚二甲基硅氧烷的制備方法，本實施例不限于以下實施例。實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為74000 80000的107硅橡膠。
實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為70000 75000的107硅橡膠。實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為66000 73000的107硅橡膠。
實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為55000 68000的107硅橡膠。
實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為47000 56000的107硅橡膠。
實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為42000 50000的107硅橡膠。實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為39000 46000的107硅橡膠。
實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為37000 42000的107硅橡膠。
實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為35000 39000的107硅橡膠。
實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為32000 36000的107硅橡膠。實施例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餾分流出，即得透明性良好，粘度為20000 29000的107硅橡膠。
實施例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，水解物的前處理過程中試劑A為陰離子交換樹脂、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)明通過水解物前處理，使得氯離子及三官能度鏈節(jié)等雜質(zhì)對體系影響大大降低?？刂拼呋瘎┦沟皿w系黏度能平緩均勻增長，反應(yīng)較好控制。
文檔編號C08G77/08GK103172866SQ201310083028
公開日2013年6月26日 申請日期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 申請人:湖北興發(fā)化工集團(tuán)股份有限公司