单末端官能性有机聚硅氧烷的制备方法及单末端官能性有机聚硅氧烷组合物与流程

本发明涉及单末端官能性有机聚硅氧烷的制备方法及单末端官能性有机聚硅氧烷组合物。

背景技术：

1、在分子的单末端具有官能团的有机聚硅氧烷及其由该有机聚硅氧烷得到的接枝聚合物可用于高分子材料用表面改性剂、化妆品、隐形眼镜、涂料、粘着剂等。该接枝聚合物能够对这些产品赋予疏水性、疏油性、防污性、耐热性、透氧性、耐磨损性、非粘合性等功能。

2、这些在单末端具有官能团的有机聚硅氧烷可通过公知的方法制备。例如，已知有将三甲基硅醇锂用作聚合引发剂并使六甲基环三硅氧烷进行开环聚合，使用3-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)丙基二甲基氯硅烷来中止反应，从而合成在单末端具有甲基丙烯酰基的有机聚硅氧烷的方法。

3、此外，作为另一方法，已知有将三甲基硅醇或3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基硅醇用作引发剂，在五配位硅催化剂的存在下使六甲基环三硅氧烷进行开环聚合，接着分别使用3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基氯硅烷或三甲基氯硅烷来终止反应，从而合成在单末端具有(甲基)丙烯酰基的有机聚硅氧烷的方法。

4、然而，当使用这些方法来制备在单末端具有官能团的有机聚硅氧烷时，可能会产生作为副产物的在两末端具有官能团的有机聚硅氧烷。特别是若反应体系中所含的六甲基环三硅氧烷的量较少，则聚合而得到的直链的有机聚硅氧烷彼此发生反应，从而容易产生在两末端具有官能团的有机聚硅氧烷。由于在两末端具有官能团的有机聚硅氧烷会引起交联反应并被吸收到聚合物内部，因此会成为导致品质降低的主要因素。

5、根据上述理由，在单末端具有官能团的有机聚硅氧烷的制备中，需要准确分析六甲基环三硅氧烷的转化率，并以最佳的转化率来终止反应。以往，使用气相色谱法(以下简称gc)对从反应液中采集的样本进行分析，并根据其分析值来终止反应。然而，由于利用gc的分析，分析一个样本需要数十分钟，因此在样本采集时与直至得到分析值为止会产生时间差。此外，现状是，当样本中包含不气化的聚合物时，可能会使gc装置主体发生劣化，因此需要提取等的预处理，且在分析转化率之前进一步需要时间，存在难以迅速且准确地终止反应的问题。

6、专利文献1中提出了一种在abs型接枝聚合物的制备中采用拉曼分光法监测单体转化率的方法。在该方法中，与gc相比可缩短单体转化率的分析时间，能够更准确地终止反应，但是由于使用激光，因此根据化合物的结构不同，样本可能会发生分解或存在操作上确保安全性的问题。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特表2005-507455号公报

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、本发明是鉴于上述情况而成的，其目的在于提供一种制备方法，其在单末端官能性有机聚硅氧烷的制备中，通过以最佳的反应转化率来终止反应，从而得到高纯度的单末端官能性有机聚硅氧烷。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提供一种单末端官能性有机聚硅氧烷的制备方法，其为以硅原子数为3~5的环聚硅氧烷作为原料，通过聚合反应制备下述通式(1)表示的单末端官能性有机聚硅氧烷的方法，其中，通过采用近红外线分光法对聚合反应中的反应液进行分析，从而在达到60~95%的反应转化率时，终止反应，

5、[化学式1]

6、

7、在所述通式(1)中，r1独立地为碳原子数为1~6的烷基、或苯基，a为氢原子、或下述通式(2)或(3)表示的基团，m为满足3~300的整数，

8、[化学式2]

9、

10、在所述通式(2)中，y为单键、或碳原子数为1~5的二价有机基团，另外，波浪线表示键，

11、[化学式3]

12、

13、在所述通式(3)中，r为氢原子或甲基，y及波浪线与上述的y及波浪线相同。

14、若为这样的单末端官能性有机聚硅氧烷的制备方法，则能够得到高纯度的单末端官能性有机聚硅氧烷。

15、此外，优选使用所述y为下述式(4)或(5)中的任意一种表示的二价有机基团的物质，

16、[化学式4]

17、

18、式中，p为1~5的整数，

19、[化学式5]

20、

21、式中，q1为0≤q1≤5的整数，q2为0<q2≤5的整数，其中，q1+q2为满足1≤q1+q2≤5的整数，另外，q1括号中的亚烷基的末端是键，q2括号中的亚烷基的末端与所述通式(2)的乙烯基或所述通式(3)的(甲基)丙烯酰氧基键合。

22、若使用这样的物质，则能够得到作为单末端官能性有机聚硅氧烷的合适的物质。

23、此外，优选所述聚合反应为活性聚合。

24、通过使上述反应为活性聚合，能够通过本发明的制备方法以更良好的纯度得到单末端官能性有机聚硅氧烷。

25、此外，优选对所述聚合反应中的反应液进行分析的方法为利用在线分析(on-lineanalysis)、或流线分析(in-line analysis)的方法。

26、通过使用这样的方法，能够准确地把握反应转化率。

27、此外，优选以使相对于所述单末端官能性有机聚硅氧烷100质量份，作为杂质的下述通式(6)表示的两末端官能性有机聚硅氧烷的含量为0.01~2质量份的方式终止反应，

28、[化学式6]

29、

30、在所述通式(6)中，r1及a与上述的r1及a相同，n为满足0~300的整数。

31、通过如此终止反应，能够得到高纯度的单末端官能性有机聚硅氧烷。

32、此外，本发明提供一种单末端官能性有机聚硅氧烷组合物，其包含：

33、100质量份的(a)下述通式(1)表示的单末端官能性有机聚硅氧烷，及0.01~2质量份的(b)下述通式(6)表示的两末端官能性有机聚硅氧烷，

34、[化学式7]

35、

36、在所述通式(1)中，r1独立地为碳原子数为1~6的烷基、或苯基，a为氢原子、或下述通式(2)或(3)表示的基团，m为满足3~300的整数，

37、[化学式8]

38、

39、在所述通式(2)中，y为单键、或碳原子数为1~5的二价有机基团，另外，波浪线表示键，

40、[化学式9]

41、

42、在所述通式(3)中，r为氢原子或甲基，y及波浪线与上述的y及波浪线相同；

43、[化学式10]

44、

45、在所述通式(6)中，r1及a与上述的r1及a相同，n为满足0~300的整数。

46、通过本发明的单末端官能性有机聚硅氧烷的制备方法而得到的组合物为包含这样高纯度的单末端官能性有机聚硅氧烷的单末端官能性有机聚硅氧烷组合物。

47、此外，优选所述y为下述式(4)或(5)中的任意一种表示的二价有机基团，

48、[化学式11]

49、

50、式中，p为1~5的整数，

51、[化学式12]

52、

53、式中，q1为0≤q1≤5的整数，q2为0<q2≤5的整数，其中，q1+q2为满足1≤q1+q2≤5的整数，另外，q1括号中的亚烷基的末端是键，q2括号中的亚烷基的末端与所述通式(2)的乙烯基或所述通式(3)的(甲基)丙烯酰氧基键合。

54、若为这样的物质，则作为单末端官能性有机聚硅氧烷是合适的。

55、(三)有益效果

56、根据本发明的制备方法，通过采用近红外分光分析仪对环聚硅氧烷的反应转化率进行分析，以最佳的反应转化率终止反应，从而可得到高纯度的单末端官能性有机聚硅氧烷。此外，利用本发明的制备方法所得到的组合物为高纯度的单末端官能性有机聚硅氧烷。