一種聚醚改性硅油的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機化學技術領域，尤其涉及一種聚醚改性硅油的制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚醚改性硅油是一種含有聚硅氧烷和聚醚結構的高分子化合物，通過在活性聚硅 氧烷的支鏈或鏈端接上聚醚鏈段而得到。聚醚改性硅油兼具水溶性和油溶性，具有良好的 潤滑性，適于制作高檔切削液；具有較低的表面張力，適用作防霧劑；柔軟特性及抗靜電性 能優(yōu)良，適于用作織物柔軟劑；流平性良好，適于在聚氨酯用樹脂、油漆用樹脂、塑料用樹脂 等多種樹脂中添加，可以很好地改善這些樹脂的分子間的應力，克服樹脂本身的缺點，獲取 新的性能；具有較好的破乳性，適用于某些特定場合的油水分離。
[0003] 聚醚改性硅油的制備，需要以鉑絡合物作為催化劑，通過硅氫加成反應，將帶烯基 末端的聚醚接枝到含氫硅油鏈段上?，F(xiàn)有技術中，聚醚改性硅油制備采用的催化劑得到了 廣泛的研究。通常采用的催化劑為Speier催化劑，即氯鉑酸異丙醇溶液。Speier催化劑雖 然活性較高，但在較高溫度下，其中的鉑容易被氧化，使得反應體系發(fā)黃，甚至變黑，影響產(chǎn) 品質(zhì)量。此外，Speier催化劑是成本較高的均相催化劑，反應完畢后，將殘留在產(chǎn)品中，不 能回收重復利用。
[0004] 申請?zhí)枮?200810061555. U201110066015. 4 和 201110066026. 2 的中國專利文獻 報道了杭州師范大學來國橋等，將硅膠用含氮或者膦、末端為乙烯基的硅烷偶聯(lián)劑處理后， 負載氯鉑酸，獲得了催化活性較好的負載催化劑，并將其用于烯烴的硅氫加成反應。這類負 載催化劑雖然不易將鉑洗脫而失活，但因含有N或P原子，降低催化活性；如果將此類催化 劑應用于聚醚改性硅油的制備，則載體末端的乙烯基將參與反應，不利于催化劑的分離；再 則雖然可以過濾分離催化劑，但硅膠顆粒較細，過濾很慢，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。申請 號為200910041137. 0的中國專利文獻報道了李浩賢以MCM負載氯鉑酸乙醇溶液，制備了負 載催化劑，并在微波下催化辛烯的硅氫加成反應，制備了辛烯三乙氧基硅烷。但是，MCM也是 細小的顆粒，同樣存在過濾困難，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)需求的問題。李鳳儀等用硅膠和PEG制 備了氯鉑酸的異丙醇負載催化劑（負載型鉑催化劑催化苯乙烯硅氫加成反應，化學通報， 2006,8 :631~634 ;二氧化硅一聚乙二醇負載型鉑催化劑催化苯乙烯氫硅化加成反應，精 細石油化工，2005,4 :22~25)，若將這類催化劑用于聚醚改性硅油制備，PEG將溶于反應體 系，可能會使得負載的鉑最終與載體硅膠脫離。
[0005] 本發(fā)明人考慮，提供一種聚醚改性硅油的制備方法，采用的催化劑催化活性高，機 械強度高，不易破碎、可重復利用，克服現(xiàn)有均相催化劑制備聚醚硅油工藝中催化劑變黃或 者發(fā)黑引起的產(chǎn)品顏色偏黃，催化劑不能回收利用等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種聚醚改性硅油的制備方法，采用的多孔陶 瓷負載鉑催化劑催化效率高，易分離。
[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種聚醚改性硅油的制備方法，包括：在多孔陶瓷負載鉑 催化劑的作用下，將末端烯基的聚醚與含氫硅油在溶劑中進行硅氫加成反應，過濾，收集濾 液；將所述濾液除去溶劑，得到聚醚改性硅油。
[0008] 優(yōu)選的，多孔陶瓷負載鉑催化劑按照如下方法制備：在20~80°C下，將孔徑為 2~500nm的多孔陶瓷在鉑絡合物催化劑溶液中浸滯4~72h，過濾，洗滌，于80~150°C、 0. 08~0. 096MPa下真空干燥12~24h，得到多孔陶瓷負載鉑催化劑。
[0009] 優(yōu)選的，所述鉑絡合物催化劑溶液為氯鉑酸的四氫呋喃溶液、氯鉑酸的甲醇溶液、 氯鉑酸的乙醇溶液、氯鉑酸的丙醇溶液和氯鉑酸的異丙醇溶液中的一種或幾種。
[0010] 優(yōu)選的，所述多孔陶瓷與鉑絡合物催化劑溶液的質(zhì)量體積比為l〇g :15-100ml。
[0011] 優(yōu)選的，所述末端烯基的聚醚的化學式如式1所示：
[0012] CH2= CHCH 20 (CHCH3CH20) n (CH2CH20) nH
[0013] 式 1，
[0014] 其中，8 < m+n < 1000,0 < n/ (m+n) < 1，m和n各自獨立為正整數(shù)或0。
[0015] 優(yōu)選的，所述含氫硅油的化學式如式2所示：
[0016] Me3SiO (Me2SiO) x (MeHSiO) ySiOMe3
[0017] 式 2，
[0018] 其中5彡x+y彡1500,0·01 <yAx+y)彡0.99,且x和y各自獨立為正整數(shù)。
[0019] 優(yōu)選的，所述含氫硅油中的硅氫與末端烯基的聚醚中的烯丙基的摩爾比為0. 8-1 : 1-1. 5〇
[0020] 優(yōu)選的，所述末端烯基的聚醚和含氫硅油的總和與多孔陶瓷負載鉑催化劑的質(zhì)量 比為 100 :1-9。
[0021] 優(yōu)選的，所述末端烯基的聚醚和含氫硅油的總和與溶劑的質(zhì)量比為1 :0. 2~5。
[0022] 優(yōu)選的，所述硅氫加成反應的反應溫度為60~120°C，反應時間為0. 1~24h。
[0023] 本發(fā)明提供了一種聚醚改性硅油的制備方法，包括：在多孔陶瓷負載鉑催化劑的 作用下，將末端烯基的聚醚與含氫硅油在溶劑中進行硅氫加成反應，過濾，收集濾液；將所 述濾液除去溶劑，得到聚醚改性硅油。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用的多孔陶瓷負載鉑催化 劑催化活性高，機械強度高，不易破碎，只需過濾即可與反應體系分離，可重復利用多次，克 服了現(xiàn)有均相催化劑制備聚醚硅油工藝中催化劑變黃或者發(fā)黑引起的產(chǎn)品顏色偏黃，催化 劑不能回收利用等缺點，避免了因鉑氧化析出造成聚醚改性硅油色澤不佳的缺點，還可以 降低成本，減少環(huán)境污染。
【具體實施方式】
[0024] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的 限制。
[0025] 本發(fā)明實施例公開了一種聚醚改性硅油的制備方法，包括：在多孔陶瓷負載鉑催 化劑的作用下，將末端烯基的聚醚與含氫硅油在溶劑中進行硅氫加成反應，過濾，收集濾 液；將所述濾液除去溶劑，得到聚醚改性硅油。
[0026] 作為優(yōu)選方案，多孔陶瓷負載鉑催化劑按照如下方法制備：在20~80°C下，將孔 徑為2~500nm的多孔陶瓷在鉑絡合物催化劑溶液中浸滯4~72h，過濾，洗滌，于80~ 150°C、0. 08~0. 096MPa下真空干燥12~24h，得到多孔陶瓷負載鉑催化劑。其中，所述 鉑絡合物催化劑溶液優(yōu)選為氯鉑酸的四氫呋喃溶液、氯鉑酸的甲醇溶液、氯鉑酸的乙醇溶 液、氯鉑酸的丙醇溶液和氯鉑酸的異丙醇溶液中的一種或幾種。在多孔陶瓷負載鉑催化劑 的制備過程中，洗滌步驟優(yōu)選采用鉑絡合物催化劑溶液中的溶劑；反應溫度優(yōu)選為25~ 70°C，更優(yōu)選為30~50°C。所述多孔陶瓷的孔徑優(yōu)選為10~400nm，更優(yōu)選為100~ 300nm ;所述多孔陶瓷與鉑絡合物催化劑溶液的質(zhì)量體積比優(yōu)選為10g :15-100ml，更優(yōu)選 為10g :30-60ml ;浸滯時間優(yōu)選為10~60h，更優(yōu)選為20~50h ;真空干燥的溫度優(yōu)選為 90~140°C，更優(yōu)選為100~130°C ;真空干燥的真空度優(yōu)選為0. 082~0. 092MPa，更優(yōu)選 為0. 085~0. 09MPa ;真空干燥的時間優(yōu)選為15~22h，更優(yōu)選為16~20h。
[0027] 本發(fā)明采用的多孔陶瓷負載鉑催化劑催化活性高，機械強度高，不易破碎，只需過 濾即可與反應體系分離，可重復利用多次，克服了現(xiàn)有均相催化劑制備聚醚硅油工藝中催 化劑變黃或者發(fā)黑引起的產(chǎn)品顏色偏黃，催化劑不能回收利用等缺點。
[0028] 作為優(yōu)選方案，所述末端烯基的聚醚的化學式如式1所示：
[0029] CH2= CHCH 20 (CHCH3CH20) n (CH2CH20) nH
[0030] 式 1，
[0031] 其中，8 < m+n < 1000,0 < n/ (m+n) < 1，m和n各自獨立為正整數(shù)或0。
[0032] 作為優(yōu)選方案，所述含氫硅油的化學式如式2所示：
[0033] Me3SiO (Me2SiO) x (MeHSiO) ySiOMe3
[0034] 式 2，
[0035] 其中5彡x+y彡1500,0·01 <yAx+y)彡0.99,且x和y各自獨立為正整數(shù)。
[0036] 作為優(yōu)選方案，式2含氫硅油中的硅氫與式1末端烯基的聚醚中的烯丙基的摩爾 比優(yōu)選為0.8-1 :1-1. 5,更優(yōu)選為0.9-1 :1-1. 4。
[0037] 作為優(yōu)選方案，所述末端烯基的聚醚和含氫硅油的總和與多孔陶瓷負載鉑催化劑 的質(zhì)量比優(yōu)選為100 :1_9,更優(yōu)選為100 :3-8。
[0038] 作為優(yōu)選方案，所述溶劑為甲苯、二甲苯、四氫呋喃、石油醚或溶劑汽油；所述末端 烯基的聚醚和含氫硅油的總和與溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1 :〇. 2~5,更優(yōu)選為1 :0. 5~2。
[0039] 本發(fā)明利用多孔陶瓷負載鉑催化劑催化末端烯基的聚醚與含氫硅油發(fā)生硅氫加 成反應制備聚醚改性硅油，其中，過濾優(yōu)選采用布氏漏斗，過濾得到的多孔陶瓷負載鉑催化 劑可回收重復利用。
[0040] 從以上方案可以看出，本發(fā)明采用高催化活性的多孔陶瓷負載鉑催化劑，反應完 畢后通過過濾等手段將催化劑從反應體系中分離，可回收重復利用，克服因為鉑氧化析出 造成產(chǎn)品色澤不佳的缺點，還可以降低成本，減少環(huán)境污染。而采用的多孔陶瓷負載鉑催化 劑催化活性高，機械強度高，不易破碎，只需過濾即可與反應體系分離，可重復利用多次，克 服了現(xiàn)有均相催化劑制備聚醚硅油工藝中催化劑變黃或者發(fā)黑引起的產(chǎn)品顏色偏黃等缺 點。
[0041] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明提供的技術方案進行詳細說 明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0042] 本發(fā)明實施例采用的原料和化學試劑均為市購。
[0043] 實施例1
[0044] (1)將干凈的三口瓶中，依次加入2g氯鉑酸，74g四氫呋喃，充分溶解后，加入100g 100nm的多孔陶瓷，在40°C下浸泡72h后，過濾，將濾餅置于80°C，0. 08MPa的真空烘箱中， 干燥72h，獲得負載氯鉑酸催化劑，備用。
[0045] (2)向 500ml 三口瓶中加入含氫硅油 MejiOOMeAiOhOMeHSiOhSiOMedOOg，聚醚 CH2= CHCH20(CHCH3CH20)sH 107. 5g(此時硅氫與烯丙基摩爾比為1:1. 1)，甲苯207. 5g(溶 劑質(zhì)量與原料總質(zhì)量比1:1)，（1)中所得負載氯鉑酸催化劑2. 07g(原料總質(zhì)量的lwt% )， 在60°C下反應5h ;
[0046] (3)將（1)中反應體系過濾，分離催化劑，將清液中