技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無溶劑法硅氫加成工藝合成聚醚改性硅油的方法，屬有機(jī)化工合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

聚醚改性硅油具有表面張力低、無色無臭無異味、對人體無刺激、透氣性及化學(xué)穩(wěn)定性良好等特點(diǎn)，一般通過直接加成法和醇解合成法制備，是利用低含氫硅油和烯丙醇聚醚發(fā)生硅氫加成反應(yīng)接枝而成。在制備過程中，通過改變低含氫硅油的含氫量、黏度，烯丙醇聚醚的環(huán)氧乙烷Eo與環(huán)氧丙烷Po比例，可以制備出各種不同性能的聚醚硅油，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活之中。例如：用來生產(chǎn)農(nóng)業(yè)大棚起霧膜、織物、纖維等的整理劑、油漆以及涂料流平劑、勻泡劑、乳化劑和消泡劑等。

聚醚硅油屬于改性硅氧烷中種類最大的一種。國內(nèi)有較多廠家生產(chǎn)聚醚硅油，但產(chǎn)品質(zhì)量一般，不能滿足高端的應(yīng)用領(lǐng)域。另外，工業(yè)生產(chǎn)中，在合成聚醚硅油的過程會出現(xiàn)產(chǎn)品交聯(lián)、產(chǎn)品顏色過深、反應(yīng)不徹底、后續(xù)保存過程產(chǎn)品黏度持續(xù)增長等相關(guān)問題，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的制備和保存。傳統(tǒng)的聚醚硅油主要是在溶劑存在的條件下以苯系溶劑法反應(yīng)而制得，常常會使產(chǎn)品帶有較重的甲苯味。同時(shí)反應(yīng)完成后需要減壓蒸餾脫除溶劑，增加了合成工序，也加長了生產(chǎn)周期，造成了生產(chǎn)成本的增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，針對制備聚醚改性硅油質(zhì)量一般，本發(fā)明提供一種無溶劑法硅氫加成工藝合成聚醚改性硅油的方法，所得產(chǎn)品為無色或淺琥珀色透明液體。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種無溶劑法硅氫加成工藝合成聚醚改性硅油的方法,采用低含氫硅油為原料，聚醚活化氯鉑酸為催化劑，后滴加烯丙醇聚醚，控制溫度，恒溫后冷卻降溫，得到水溶性聚醚改性硅油。

本發(fā)明所述聚醚改性硅油的制備方法如下：

在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)、滴加裝置的四口燒瓶中，稱取一定量低含氫硅油放入四口燒瓶，攪拌并加熱；升到一定溫度后，加入定量比的聚醚活化氯鉑酸催化劑；在規(guī)定時(shí)間內(nèi)滴加烯丙醇聚醚；控制反應(yīng)溫度90-150℃，恒溫30-100min后，冷卻降溫，得到淺琥珀色透明液體，即水溶性聚醚改性硅油。

所述催化劑為聚醚活化氯鉑酸催化劑，其用量為2.5-10ppm；

所述烯丙醇聚醚與低含氫硅油的摩爾比為1.2:1；

所述反應(yīng)環(huán)境為空氣、氮?dú)饣蛘婵諚l件。

所述的反應(yīng)產(chǎn)物的黏度范圍可控制在269-435。

作為優(yōu)選，上述一種新型的無溶劑法硅氫加成工藝用于聚醚改性硅油的合成，所述的反應(yīng)產(chǎn)物水溶性聚醚改性硅油的濁點(diǎn)在45℃左右。

所述低含氫硅油制備方法為：稱取一定量八甲基環(huán)四硅氧烷、高含氫硅油、六甲基二硅氧烷及樹脂催化劑于帶有攪拌裝置的四口燒瓶中，攪拌并加熱，控制溫度反應(yīng)一段時(shí)間；過濾提純，后減壓脫低，得到無色透明的中性低含氫硅油。

所述催化劑制備方法為：將一定量的固體氯鉑酸溶解到一定量的乙醇中，攪拌一段時(shí)間，配成氯鉑酸-乙醇溶液；取上述濃度溶液與烯丙醇聚醚按一定比例混合加入燒瓶，升溫后進(jìn)行回流活化，后真空脫除EtOH，即制備成了聚醚活化催化劑。

本發(fā)明有益效果是，本發(fā)明采用無溶劑法硅氫加成工藝合成聚醚改性硅油，不需要脫除溶劑，減少了合成工序，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本和提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明合成聚醚改性硅油的流程框圖；

圖2為本發(fā)明產(chǎn)品聚醚改性硅油的紅外光譜圖；

圖3為本發(fā)明產(chǎn)品聚醚改性硅油的核磁共振H譜圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的具體實(shí)施方式如圖1所示，為合成聚醚改性硅油的流程。

實(shí)施例1：

稱取摩爾比為1.2:1的烯丙醇聚醚和低含氫硅油；在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)、滴加裝置的四口燒瓶中加入低含氫硅油，攪拌并加熱，溫度達(dá)到90℃后加入3ppm的聚醚活化氯鉑酸催化劑，后滴加烯丙醇聚醚；控制反應(yīng)溫度120℃下反應(yīng)1h,冷卻降溫，得到水溶性聚醚改性硅油。

由本實(shí)施例所制得的聚醚改性硅油的黏度為364.2，濁點(diǎn)為44.7℃，顏色清亮透明。

實(shí)施例2：

稱取摩爾比為1.2:1的烯丙醇聚醚和低含氫硅油；在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)、滴加裝置的四口燒瓶中加入低含氫硅油，攪拌并加熱，溫度達(dá)到90℃后加入5ppm的聚醚活化氯鉑酸催化劑，后滴加烯丙醇聚醚；控制反應(yīng)溫度135℃下反應(yīng)55min,冷卻降溫，得到水溶性聚醚改性硅油。

由本實(shí)施例所制得的聚醚改性硅油的黏度為381.7，濁點(diǎn)為45.0℃，顏色為淺琥珀色。

實(shí)施例3：

稱取摩爾比為1.2:1的烯丙醇聚醚和低含氫硅油；在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)、滴加裝置的四口燒瓶中加入低含氫硅油，攪拌并加熱，溫度達(dá)到90℃后加入5ppm的聚醚活化氯鉑酸催化劑，后滴加烯丙醇聚醚；控制反應(yīng)溫度120℃下反應(yīng)100min,冷卻降溫，得到水溶性聚醚改性硅油。

由本實(shí)施例所制得的聚醚改性硅油的黏度為421.5，濁點(diǎn)為44.6℃，顏色為黃褐色。

圖2是本實(shí)施例產(chǎn)品聚醚改性硅油的紅外光譜圖。

從產(chǎn)物的IR譜圖中沒有發(fā)現(xiàn)原料低含氫硅油(Si-H，2280~2080cm^-1)，說明原料已轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，而產(chǎn)物的特征吸收峰(3519~3581cm^-1為聚醚-OH，2868~2960cm^-1為-CH₂CH₂O-，1108cm^-1為Si-O，2067cm^-1、1297cm^-1為Si-CH₃均可在譜圖中有歸屬。

圖3是本實(shí)施例產(chǎn)品聚醚改性硅油的核磁共振H譜圖。

圖中δ=4.7-4.9處未出現(xiàn)Si-H的質(zhì)子峰，而接枝上的聚醚中的氫質(zhì)子峰被記錄下來。δ=0-0.5處為Si-CH₃中-CH₃的氫質(zhì)子峰，δ=1.0處為聚醚中-CH₂的氫質(zhì)子峰，δ=3.4-3.9為聚醚中-O-CH₂-CH₂-的氫質(zhì)子峰，δ=7.3處為CDCl₃溶劑峰。