一种烷氧基封端107胶及其制备方法和用途
【专利摘要】本发明提供了一种烷氧基封端107胶及其制备方法，所述107胶的端基用R’aSiOR”(4-a)进行封端，其制备方法包括以下步骤：(1)将二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基二氯硅烷加入反应釜中在8～15℃下进行反应，并添加缚酸剂；(2)步骤(1)反应完毕后，继续添加R’aSiOR”(4-a)在60～80℃下进行反应，反应完毕后继续升温至90～110℃，制得产物烷氧基封端107胶。对采用常规的检测方法进行测试，封端反应达到了很好的效果，同时本发明中封端反应条件温和，封端效率高，可进行连续化生产。
【专利说明】一种烷氧基封端107胶及其制备方法和用途
【技术领域】
[0001]本发明属于有机硅领域，尤其涉及一种烷氧基封端107胶及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002]107是室温硫化硅橡胶绝大部分品种使用的基础胶料，是以水为介质的溶液或乳液形成的胶黏剂。由于107胶具有不起燃、价格较低、使用方便等特点，广泛用于建筑工程，可用作建筑胶黏剂及各种内外墙涂料、地面涂料的基料。
[0003]现有的107胶脱酸型、脱醇型好脱酮肟型，其中脱醇型107胶具有中性性质，清洁、无毒、无腐蚀性、成本价格较低，对玻璃和金属等材料粘接性能好等优点。然而，目前市场上的脱醇型107胶大多采用羟基封端的有机硅为制备原料，如107硅油、α，ω-二羟基聚二甲基娃氧烧等，由于轻基的活泼性$父尚，因此，由轻基封端的娃氧烧制备的107 Jj父的活泼性高，贮存稳定性较差，在贮存过程中容易发生反应而变质，影响密封胶的使用性能。同时，现有技术中烷氧基封端107胶的制备工艺过程复杂，过程工艺条件要求较高，成本较大。
【发明内容】
[0004]为了解决上述羟基封端的硅氧烷制备的107胶的活泼性高，贮存稳定性较差，以及现有技术中过程复杂、工艺条件要求高，成本大的问题，本发明提供了一种烷氧基封端107胶及其制备方法，该制备方法工艺简单，成本较低。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种烷氧基封端107胶的制备方法，其制备方法包括以下步骤:
[0007](I)将二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基二氯硅烷和缚酸剂加入反应釜中在8?15°C下进行反应，添加缚酸剂以除去反应中产生的氯化氢。
[0008](2)步骤⑴反应完毕后，继续添加R’aS1R”(4_a)，其中a为0、1或2，在60?80°C下进行反应，反应完毕后继续升温至90?110°C以脱除生成的R”0C1，制得产物烷氧基封端107 胶。
[0009]其中，步骤(I)中的反应温度可为8°〇、9°〇、10°〇、11°〇、12°〇、13°〇、14°〇或15°〇等。
[0010]步骤(2)中添加R’ #01?”(41)后的反应温度可为60°〇、63°〇、65°〇、67°〇、70°〇、73°C、75°C、77°C或 80°C等。
[0011]反应完毕后继续升温温度可为90°0、93°0、95°0、97°0、100°0、103°0、105°0、107°〇或110°C等。
[0012]所述步骤(I)中二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基二氯硅烷的摩尔比为1:1.5?2.5，例如 1:1.5、1:1.7、1:1.9、1:2、1:2.3 或 1:2.5 等。
[0013]所述步骤(I)中二羟基聚二甲基硅氧烷经除水后加入到反应釜中。
[0014]所述步骤(I)中在8 ?15°C下反应 25 ?40min，例如 25min、27min、30min、33min、35min、37min 或 40min 等。
[0015]所述步骤(I)中的缚酸剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、乙酸钠、吡啶或三乙胺中任意一种或至少两种的组合物，所述组合典型但非限制性实例有:氢氧化钠和碳酸氢钠的组合，碳酸氢钠和碳酸钠的组合，碳酸钠和乙酸钠的组合，乙酸钠和吡啶的组合，吡啶和三乙胺的组合，氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠的组合，碳酸钠、乙酸钠和吡啶的组合，碳酸钠、乙酸钠、吡啶和三乙胺的组合等。
[0016]所述步骤(I)中的缚酸剂的加入量与产生的氯化氢摩尔比为I?1.5:1，例如1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1 或 1.5:1 等。
[0017]所述步骤(2)R，aS1R，，(4_a)中a 为 0、1 或 2，例如 S1R” 4、R，f1R'或 R，2S1R，，2等。
[0018]所述R’ aS1R” (4_a)中R’为C1-C2tl的烃类基团，例如C1烃类基团、C2烃类基团、C3烃类基团、C 5烃类基团、C 7烃类基团、C 1(|烃类基团、C 13烃类基团、C 15烃类基团、C 17烃类基团或CJg类基团等。
[0019]R”为C1?C 2(|的烃类基团，例如C i烃类基团、C 2烃类基团、C 3烃类基团、C 5烃类基团、C7烃类基团、C 1(|烃类基团、C 13烃类基团、C 15烃类基团、C 17烃类基团或C 2(|烃类基团等。
[0020]所述步骤⑵中R’aS1R”(4_a)与二羟基聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1: 1.5?2.5，例如 1:1.5、1:1.7、1:1.9、1:2、1:2.3 或 1:2.5 等。
[0021]所述步骤(2)中在60 ?80°C 下进行 1.5 ?3h，例如 1.5h、l.7h、2h、2.3h、2.5h、2.7h 或 3h 等。
[0022]所述步骤(2)中升温至90?110 °C并保温1.5?3h，例如1.5h、l.7h、2h、2.3h、
2.5h、2.7h 或 3h 等。
[0023]一种上述方法制备得到的烷氧基封端107胶，所述107胶的端基用R’ aS1R” (4_a)进行封端。
[0024]所述R’ aS1R”(4_a)中 a 为 0、1 或 2，例如 S1R” 4、R’ 如01?”3或1?’ 2S1R”2等。
[0025]所述R’ aS1R” (4_a)中R’为C C 2(|的烃类基团，例如C i烃类基团、C 2烃类基团、
C3烃类基团、C 5烃类基团、C 7烃类基团、C 1(|烃类基团、C 13烃类基团、C 15烃类基团、C 17烃类基团或CJg类基团等。
[0026]R”为Ci?C 2(|的烃类基团，例如C i烃类基团、C 2烃类基团、C 3烃类基团、C 5烃类基团、C7烃类基团、C 1(|烃类基团、C 13烃类基团、C 15烃类基团、C 17烃类基团或C 2(|烃类基团等。
[0027]根据上述制备方法制备得到的烷氧基封端107胶的用途。
[0028]有益效果:
[0029](I)本发明中封端反应条件温和，封端效率高，可进行连续化生产，采用常规的检测方法，添加2%的钛酸四异丙酯测得产物在4s内无粘度高峰，10分钟能表干，表明封端反应达到了很好的效果。
[0030](2)对反应聚合物进行烷氧基封端，提高了胶的贮存稳定性。
【具体实施方式】
[0031]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0032]实施例1:
[0033]按摩尔比1:2称取二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基二氯硅烷加入反应釜中在10°c条件下反应30min，其中加入缚酸剂碳酸钾，其与产生的氯化氢摩尔比1.1:1，然后添加封端助剂R’ aS1R” (4_a)，其中a = O，R’为C1烃类基团，1?”为C1烃类基团，R’ aS1R”与二羟基聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1:2，在70°C下反应2h，然后升温至100°C并保温2h以脱除生成的R”0C1，即得产品烷氧基封端107胶。
[0034]对制得的烷氧基封端107胶进行检测，产品中添加2%的钛酸四异丙酯，测得产物在4s内无粘度高峰，10分钟能表干，表面封端反应达到了很好的效果。
[0035]实施例2:
[0036]按摩尔比1:1.5称取二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基二氯硅烷加入反应釜中在8°C条件下反应40min，其中加入缚酸剂氢氧化钠，其与产生的氯化氢摩尔比1: 1，然后添加封端助剂R’ aS1R” (4_a)，其中a = 1，R’为C3烃类基团，1?”为C3烃类基团，R’ aS1R”与二羟基聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1:1.5，在80°C下反应1.5h，然后升温至90°C并保温3h以脱除生成的R”0C1，即得产品烷氧基封端107胶。
[0037]实施例3:
[0038]按摩尔比1:2.5称取二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基二氯硅烷加入反应釜中在15 0C条件下反应40min，其中加入缚酸剂碳酸钠，其与产生的氯化氢摩尔比1.5:1，然后添加封端助剂R’ aS1R” (4_a)，其中a = 2，R’为CJg类基团，R”为CJg类基团，R’ aS1R”与二羟基聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1:2.5，在60°C下反应3h，然后升温至110°C并保温1.5h以脱除生成的R”0C1，即得产品烷氧基封端107胶。
[0039]实施例4:
[0040]除缚酸剂为碳酸氢钠，其与产生的氯化氢摩尔比1.3:1，封端助剂R’aS1R”(4_a)，其中a = 1，R’为C8烃类基团，1?”为C8烃类基团外，其他步骤均与实施例1中相同，制得产品烧氧基封端107月父。
[0041]实施例5:
[0042]除缚酸剂为乙酸钠，封端助剂R’ aS1R” (4_a)，其中a = 1，R’为C13烃类基团，R”为C13烃类基团外，其他步骤均与实施例1中相同，制得产品烷氧基封端107胶。
[0043]实施例6:
[0044]除缚酸剂为三乙胺，封端助剂R’ aS1R” (4_a)，其中a = 1，R’为C15烃类基团，R”为C15烃类基团外，其他步骤均与实施例1中相同，制得产品烷氧基封端107胶。
[0045]实施例7:
[0046]除缚酸剂为吡啶和三乙胺的组合物，封端助剂R’ aS1R” (4_a)，其中a = 1，R’为C17烃类基团，R”为C17烃类基团外，其他步骤均与实施例1中相同，制得产品烷氧基封端107胶。
[0047]对实例2-7制备得到的采用实例I中的测试方法进行测试，产品中添加2%的钛酸四异丙酯，测得结果均表面封端反应达到了很好的效果。
[0048]综上所述，本发明中封端反应条件温和，封端效率高，可进行连续化生产，采用常规的检测方法，添加2%的钛酸四异丙酯测得产物在4s内无粘度高峰，10分钟能表干，表明封端反应达到了很好的效果，同时对反应聚合物进行烷氧基封端，提高了胶的贮存稳定性。
[0049] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种烷氧基封端107胶的制备方法，其特征在于，其制备方法包括以下步骤: (1)将二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基二氯硅烷和缚酸剂加入反应釜中在8?15°C下进行反应； (2)步骤⑴反应完毕后，继续添加R’aS1R”(4_a)，其中a为0、1或2，在60?80°C下进行反应，反应完毕后继续升温至90?110°C，制得产物烷氧基封端107胶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基二氯硅烷的摩尔比为1:1.5?2.5 ; 优选地，所述步骤(I)中二羟基聚二甲基硅氧烷经除水后加入到反应釜中。
3.根据权利要求1或2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中在8?15°C下反应25?40min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中的缚酸剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、乙酸钠、吡啶或三乙胺中任意一种或至少两种的组合物； 优选地，所述步骤(I)中的缚酸剂的加入量与产生的氯化氢摩尔比为I?1.5:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)R’aS1R”(4_a)中R’为Ci?C 2(|的烃类基团，R”为C C 2(|的烃类基团。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中R’ aS1R”(4_a)与二羟基聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1:1.5?2.5。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中在60?80°C下进行1.5?3h ; 优选地，所述步骤(2)中升温至90?110°C并保温1.5?3h。
8.一种如权利要求1-7任一项所述方法制备得到的烷氧基封端107胶，其特征在于，所述107胶的端基用R’ aS1R” (4_a)进行封端。
9.根据权利要求8所述的烷氧基封端107胶，其特征在于，所述R’aS1R”(4_a)中a为0、1 或 2 ; 优选地，所述R’ aS1R”(4_a)中R’为C1-C2tl的烃类基团，R”为C1-C2tl的烃类基团。
10.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的烷氧基封端107胶的用途。
【文档编号】C09D183/06GK104479132SQ201410736049
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】黄永军, 蓝春霞, 尹邦志, 张斌 申请人:东莞兆舜有机硅新材料科技有限公司