雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法

2023-06-22 11:42:06 1

雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法，包括步驟：1.聚二甲基矽氧烷脫水；2.將矽烷偶聯劑加入步驟1的產物攪拌，再將鹼性催化劑加入反應器中，在氮氣保護、70~120℃溫度下進行平衡反應；3.將步驟2反應後得到的混合物進行脫水、除低沸物。本發明通過羥基封端聚二甲基矽氧烷與矽烷偶聯劑，在有催化劑條件下進行反應，得出雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。羥基封端聚二甲基矽氧烷兩端是活潑的端羥基，具有反應溫度低、轉化率高、最終產物分子量高、穩定性好等特點，合成時只需添加少量催化劑即會得到較高的反應速度，反應時間也會大大縮短，最終產物的分子量也會更平均，反應所得最終產物在頭髮護理組合物中作為調理劑使用的效果也更好。
【專利說明】雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法
[0001]【【技術領域】】
本發明涉及一種雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法。
[0002]【【背景技術】】
目前雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷普遍採用二步法製備，第一步:鹼性化合物與環矽氧烷反應製備矽醇鹽催化劑；第二步:採用環矽氧烷為六甲基環三矽氧烷D3、八甲基環四矽氧烷(D4)、十甲基環五矽氧烷(D5)、十二甲基環六矽氧烷(D6)或二甲基矽氧烷混合環體(DMC)與1，3 二 (氨基丙基)四甲基二矽氧烷及矽醇鹽催化劑在高溫條件下進行反應。在這種製備過程中，首先，環矽氧烷:六甲基環三矽氧烷D3、八甲基環四矽氧烷(D4)、十甲基環五矽氧烷(D5)、十二甲基環六矽氧烷(D6)或二甲基矽氧烷混合環體(DMC)等屬於環狀結構，須經過高溫開環再與偶聯劑反應，開始溫度為12(T15(TC，反應時間長，反應溫度高；其二，環矽氧烷純度較低，含有較多易揮發物，合成過程中分子量難以控制，反應轉化率不平衡，反應前期的3h其轉化率可達到45%，但後期轉化率明顯要低很多；其三，合成溫度高容易導致產品外觀出現明顯黃變，產物顏色變化大，分子量及應用效果不穩定，波動大。
[0003]【
【發明內容】
】
本發明的目的是提供一種反應時間短，反應溫度低，反應穩定，轉化率高的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法。
[0004]為了達到上述 的，本發明所採用製備方法，包括步驟:
1.聚二甲基矽氧烷的前期準備:將聚二甲基矽氧烷加入反應器中，升溫到i0(Ti2(rc，在0.01--0.07mPa減壓條下進行脫水反應0.5^1h ；原料在反應前經脫水處理，可排除水分對偶聯劑聚合的幹擾，提高反應效率。所述的聚二甲基矽氧烷為羥基封端聚二甲基矽氧烷。
[0005]2.將矽烷偶聯劑加入步驟I的產物攪拌20min，再將鹼性催化劑加入反應器中，在氮氣保護、7(T120°C溫度下進行平衡反應2~4h。矽烷偶聯劑與聚二甲基矽氧烷的質量比為1:3~700，鹼性催化劑的加入量為反應物總質量的0.01- 1% ；
3.將步驟2反應後得到的混合物，在12(Tl50°C、0.Ο1--Ο.07mPa減壓條下進行下脫除水、低沸物，即得所述雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。經過合成反應後會產生副產物如甲醇和水分等低沸物，經過高溫脫除水和低沸物後的產物具有氨基封端率高、穩定性好等特點。
[0006]本發明通過線性聚二甲基矽氧烷與矽烷偶聯劑，在有催化劑條件下進行反應，得出雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。採用傳統配方，反應IOh後脫除低沸物、分解催化劑，所得產物收率為80%，仍未達到平衡反應的理論產率；通過氨基含量檢測，產物氨基封端率為87%。所得產物在48°C恆溫條件下放置I個月後出現外觀變黃、粘度增加、分子量增加等現象。本發明反應時間明顯縮短，產品產率達到90%以上，同時也避免了產品黃變現象的發生，可得到無色透明的產品。所得產物在48°C恆溫條件下放置I個月，外觀、黃變、粘度均無明顯變化。線性聚二甲基矽氧烷其端基具有活潑性，尤其是羥基封端聚二甲基矽氧烷兩端是活潑的端羥基，具有反應溫度低、轉化率高、最終產物分子量高、穩定性好等特點，合成時只需添加少量催化劑即會得到較高的反應速度，反應時間也會大大縮短，最終產物的分子量也會更平均，反應所得最終產物在頭髮護理組合物中作為調理劑使用的效果也更好。
[0007]【【具體實施方式】】
下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0008]實施例1
製備雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的步驟為:
(I)在裝有攪拌器及通氮氣管的反應器中加入1000g羥基封端聚二甲基矽氧烷，在100°C及0.01mPa減壓條下進行脫除水分反應0.5h。
[0009](2)然後加入2.5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二矽烷攪拌20min;然後加入0.1g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮氣保護、70°C條件下進行平衡反應2h。
[0010](3)將步驟(2)反應後得到的混合物，在150°C、_0.07mPa減壓條下進行下脫水、低沸物，即得本實施例無色透明、粘度為4000mPa.S、產率為95%的雙氨基封端線性聚二甲基
矽氧烷。
[0011]實施例2
製備雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的步驟為:
(I)在裝有攪拌器及通氮 氣管的反應器中加入1000g羥基封端聚二甲基矽氧烷，在120°C、-0.07mPa減壓條下進行脫除水分反應lh。
[0012](2)然後加入26g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二矽烷進行攪拌20min，再加入Ig四甲基氫氧化銨催化劑，在氮氣保護、120°C條件下進行平衡反應2h。
[0013](3)將步驟(2)反應後得到的混合物，在120°C、0.01mPa減壓條下進行下脫水、低沸物，即得本實施例無色透明、粘度為1520mPa.S、產率為97%的雙氨基封端線性聚二甲基
矽氧烷。
[0014]實施例3
製備雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的步驟為:
(I)在裝有攪拌器及通氮氣管的反應器中加入1000g羥基封端聚二甲基矽氧烷，在1100C >-0.07mPa減壓條下進行脫除水分反應lh。
[0015](2)然後加入5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二矽烷進行平衡反應20min;然後加入0.15g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮氣保護、110°C條件下進行平衡反應 2.5h。
[0016](3)將步驟(2)反應後得到的混合物，在120°C、_0.05mPa減壓條下進行下脫水、低沸物，即得本實施例無色透明、粘度為2000mPa.S、產率為98.2%的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。
[0017]實施例4
一種液體松香樹脂，採用以下方法製備；
(I)在裝有攪拌器及通氮氣管的反應器中加入1000g羥基封端聚二甲基矽氧烷，在IOO0C >-0.07mPa減壓條下進行脫除水分反應lh。
[0018](2)加入5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二矽烷，然後加入0.15g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮氣保護、110°c條件下進行平衡反應3h。
[0019](3)將步驟(2)反應後得到的混合物，在150°C、_0.05mPa減壓條下進行下脫水、低沸物，即得本實施例無色透明、粘度為5000mPa.S、產率為99.5%的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。
[0020]實施例5
一種液體松香樹脂，採用以下方法製備；
(I)在裝有攪拌器及通氮氣管的反應器中加入1000g羥基封端聚二甲基矽氧烷，在IOO0C >0.01mPa減壓條下進行脫除水分反應0.5h。
[0021](2)然後加入23g的1，3-雙_(2_氨基乙基氨基甲基)四甲基二矽烷進行平衡反應20min;然後加入0.15g氫氧化鈉，在氮氣保護、110°C條件下進行平衡反應2h。
[0022](3)將步驟(2)反應後得到的混合物，在140°C、_0.05mPa減壓條下進行下脫水、低沸物，即得本實施例無色透明、粘度為7000mPa.S、產率為95.6%的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。
[0023]實施例6
一種液體松香樹脂，採用以下方法製備；
(I)在裝有攪拌器及通氮氣管的反應器中加入1200g羥基封端聚二甲基矽氧烷，在1100C >-0.07mPa減壓條下進行脫除水分反應0.9h。
[0024](2)然後加入11.5g的1，3-雙_(2_氨基乙基氨基甲基)四甲基二矽烷進行平衡反應20min;然後加入0.2g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮氣保護、110°C條件下進行平衡反應2h。
[0025](3)將步驟(2)反應後得到的混合物，在140°C、_0.07mPa減壓條下進行下脫水、低沸物，即得本實施例無色透明、粘度為8000mPa.S、產率為98.6%的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。
[0026]實施例7
一種液體松香樹脂，採用以下方法製備；
(1)在裝有攪拌器及通氮氣管的反應器中加入1750g羥基封端聚二甲基矽氧烷，在
1100C >-0.07mPa減壓條下進行脫除水分反應0.5h ；
(2)然後加入5g的1，3-雙-(2-氨基乙基氨基甲基)四甲基二矽烷進行平衡反應20min;然後加入0.2g四甲基氫氧化銨催化劑，在氮氣保護、110°C條件下進行平衡反應
2.5h;
(3)將步驟(2)反應後得到的混合物，在150°C、0.0ImPa減壓條下進行下脫水、低沸物，即得本實施例無色透明、粘度為5000mPa.S、產率為97.8%的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧燒。
[0027]以上實施例中的聚二甲基矽氧烷符合FA0/WH0 — 1990質量標準。
[0028]以上已將本發明做一詳細說明，以上所述，僅為本發明之較佳實施例而已，並不限制本發明實施範圍，即凡依本申請範圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋範圍內。
【權利要求】
1.雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法，包括步驟: (1)聚二甲基矽氧烷的前期準備:將聚二甲基矽氧烷加入反應器中，升溫到10(Tl20°C，在0.01--0.07mPa減壓條下進行脫水反應0.5~Ih ； (2)將矽烷偶聯劑加入步驟I的產物攪拌20min，再將鹼性催化劑加入反應器中，在氮氣保護、7(T12(TC溫度下進行平衡反應2~4h ； (3)將步驟2反應後得到的混合物，在12(Tl50°C、0.Ο1--Ο.07mPa減壓條下進行脫除水、低沸物，即得所述雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷。
2.如權利要求1所述的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法，其特徵在於，聚二甲基矽氧烷與矽烷偶聯劑的質量比為3~700:1。
3.如權利要求1所述的所述的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法，其特徵在於，鹼性催化劑的加入量為反應物總質量的0.01%~ 1%。
4.如權利要求1所述的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法，其特徵在於，所述鹼性催化劑為氫氧化鈉或四甲基氫氧化銨催化劑。
5.如權利要求1所述的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法，其特徵在於，所述的聚二甲基矽氧烷為線性聚二甲基矽氧烷。
6.如權利要求1或5所述的雙氨基封端線性聚二甲基矽氧烷的製備方法，其特徵在於，所述的聚二甲基矽氧烷為羥基封端聚二甲基矽氧烷。
【文檔編號】C08G77/388GK103804690SQ201410096655
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】龔毓曦 申請人:龔毓曦