烷氧基封端聚二甲基硅氧烷及其制备方法
阅读说明：本技术 烷氧基封端聚二甲基硅氧烷及其制备方法 (Alkoxy-terminated polydimethylsiloxane and preparation method thereof ) 是由 何运伟 平翔林 于 2021-11-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及有机硅材料技术领域,具体而言,涉及烷氧基封端聚二甲基硅氧烷及其制备方法。烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法包括：将羟基硅油、含有烷氧基的封端剂和固体碱催化剂混合进行反应,其中,所述固体碱催化剂主要通过碱金属的硝酸盐负载于载体上制备得到。本发明实施例提供的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法采用特定的固体碱催化剂进行反应,不仅能够在温和的反应条件下实现良好的烷氧基封端效果,同时,其催化活性高,能够进一步促进反应进行。(The invention relates to the technical field of organic silicon materials, in particular to alkoxy-terminated polydimethylsiloxane and a preparation method thereof. The preparation method of the alkoxy-terminated polydimethylsiloxane comprises the following steps: hydroxyl silicone oil, an end capping agent containing alkoxy and a solid base catalyst are mixed for reaction, wherein the solid base catalyst is mainly prepared by loading nitrate of alkali metal on a carrier. The preparation method of the alkoxy-terminated polydimethylsiloxane provided by the embodiment of the invention adopts the specific solid base catalyst for reaction, so that a good alkoxy-terminated effect can be realized under mild reaction conditions, and meanwhile, the preparation method is high in catalytic activity and can further promote the reaction.)
技术领域
本发明涉及有机硅材料技术领域，具体而言，涉及烷氧基封端聚二甲基硅氧烷及其制备方法。
背景技术
脱醇型硅橡胶具有粘接性能好和固化速度快的优点，在能源、电子电气和环保家装等行业有广阔的应用前景。制备脱醇型硅橡胶的过程中羟基封端聚二甲基硅氧烷与催化剂接触后会迅速反应，体系的黏度急速上升，导致无法得到性能优良的硅橡胶。
因此，采用烷氧基替代羟基进行封端，可以降低羟基封端聚二甲基硅氧烷的反应活性，有效改善黏度的快速上升对反应传质传热的不利影响，实现脱醇型硅橡胶的顺利生产。
在现有技术中，普遍采用羟基封端聚二甲基硅氧烷与烷氧基硅烷发生缩合反应制备烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，常用催化剂主要包括脂肪醇钠、硅醇钾、碱金属氢氧化物、二乙胺、甲乙胺、有机锡化合物，而上述催化剂都存在一些缺陷。例如，发明专利CN106674524A采用碱金属氢氧化物催化羟基封端聚硅氧烷和具有烷氧基的倍半硅氧烷的缩合反应，得到烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷。碱金属氢氧化物催化剂的腐蚀性强，反应结束后需进行中和处理，这增加了生产成本。
发明专利CN108219143B公开了一种端羟基聚二甲基硅氧烷和烷氧基硅烷反应生成烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的方法，所述的催化剂为二甲胺、二乙胺、二丙胺、甲乙胺和吡咯烷中的一种，而二甲胺是对眼睛和呼吸道有强烈刺激作用的气体，二乙胺是易挥发且有强烈氨臭的可燃液体，这些因素限制了有机胺催化剂的使用。
有机锡化合物的毒性较强，不利于生产操作和环境保护，此类催化剂的应用同样受到制约。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供烷氧基封端聚二甲基硅氧烷及其制备方法。本发明实施例提供的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法采用特定的固体碱催化剂进行反应，不仅能够在温和的反应条件下实现良好的烷氧基封端效果，同时，其催化活性高，能够进一步促进反应进行。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：将羟基硅油、含有烷氧基的封端剂和固体碱催化剂混合进行反应，其中，所述固体碱催化剂主要通过碱金属的硝酸盐负载于载体上制备得到。
需要说明的是，本发明实施例采用钛酸酯测试法检验是否有“粘度高峰”现象，判定封端效果。采用容量法测定反应前后聚合物中的羟基含量，按照下述公式计算：封端率＝(1-反应后羟基含量/反应前羟基含量)×100％。
在可选的实施方式中，包括：将所述羟基硅油、所述封端剂和所述固体碱催化剂混合反应后，对反应体系进行过滤回收所述固体碱催化剂和脱除低沸物，形成烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品。
在可选的实施方式中，所述固体碱催化剂的用量为形成所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品所有反应原料的总重量的0.1-1.0％；
优选地，反应的温度为60-90℃；
优选地，脱除低沸物的条件包括：温度为130-140℃，真空度为-0.09至-0.1MPa，时间为1.5-3h。
在可选的实施方式中，所述羟基硅油的结构式如下所示：其中，m1＝8-18。
在可选的实施方式中，所述封端剂包括多烷氧基硅烷；
优选地，所述封端剂包括四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的任意一种；
优选地，所述羟基硅油与所述封端剂的摩尔比为1:5-10。
在可选的实施方式中，制备方法还包括：将所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品、二甲基环体硅氧烷和所述固体碱催化剂进行扩链反应；
优选地，制备方法还包括：将所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品、所述二甲基环体硅氧烷和形成所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品过程中过滤回收得到的固体碱催化剂进行扩链反应，而后，进行过滤和脱除低沸点物质。
在可选的实施方式中，进行扩链反应时，所述固体碱催化剂的用量为进行扩链反应的所有反应原料的总重量的0.3-1.0％；
优选地，扩链反应的温度为100-120℃；
优选地，脱除低沸点物质的条件包括：温度为140-160℃，真空度为-0.09至-0.1MPa，时间为1.5-3h。
在可选的实施方式中，所述二甲基环体硅氧烷包括八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷或十二甲基环六硅氧烷中的至少一种；
优选地，所述二甲基环体硅氧烷为八甲基环四硅氧烷，所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与所述八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:25-70。
在可选的实施方式中，所述固体碱催化剂按照下述方法制备：将含有碱金属硝酸盐的溶液与载体混合，而后超声、干燥和焙烧；
优选地，所述固体碱催化剂按照下述方法制备：将含有碱金属硝酸盐的溶液与载体混合，在25-40kHz的条件下超声，并在70-90℃搅拌8-10h，而后在110℃干燥10-12h，接着，在400-600℃的马弗炉中焙烧2-4h；
优选地，每克所述载体负载的所述碱金属硝酸盐的量为0.2-3mmol；
优选地，所述碱金属硝酸盐包括硝酸钾或硝酸钠；
优选地，所述载体包括氧化铝、二氧化硅和硅藻土中的任意一种。
第二方面，本发明提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，其通过前述实施方式任一项所述的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法制备得到，且所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的结构式如下所示：其中，R1为烷基或烷氧基，R2为烷氧基，m2＝50-400；
优选地，R1为甲基或甲氧基，R2为甲氧基或乙氧基。
本发明具有以下有益效果：本发明实施例通过采用特定的固体碱催化剂进行反应，不仅能够在温和的反应条件下实现良好的烷氧基封端效果，同时，其催化活性高，能够进一步促进反应进行，且固体碱催化剂易从反应体系中分离出来，无需进行中和处理，工艺操作简便。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
S1、制备固体碱催化剂；
将含有碱金属硝酸盐的溶液与载体混合，而后超声、干燥和焙烧；具体地，将含有碱金属硝酸盐的溶液与载体混合，在25-40kHz的条件下超声，并在70-90℃搅拌8-10h，而后在110℃干燥10-12h，接着，在400-600℃的马弗炉中焙烧2-4h；其中，每克所述载体负载的所述碱金属硝酸盐的量为0.2-3mmol；所述碱金属硝酸盐包括硝酸钾或硝酸钠；所述载体包括氧化铝、二氧化硅和硅藻土中的任意一种。采用上述过程以及条件能够有利于保证制备得到的固体碱催化剂的性能，继而有利于烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的形成。
S2、形成烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
将羟基硅油、含有烷氧基的封端剂和固体碱催化剂混合进行反应，具体地，将所述羟基硅油、所述封端剂和所述固体碱催化剂混合反应后，对反应体系进行过滤回收所述固体碱催化剂和脱除低沸物，形成烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品。其中，固体碱催化剂主要通过碱金属的硝酸盐负载于载体上制备得到。
本发明实施例采用通过碱金属的硝酸盐负载于载体上制备得到的固体碱催化剂不仅能够在温和反应条件下良好地实现烷氧基封端，继而制备烷氧基封端聚二甲基硅氧烷。且该固体碱催化剂催化活性高，能够更一步促进反应的进行，同时，其易从反应体系中分离出来，无需进行中和处理，工艺操作简便。
进一步地，羟基硅油的结构式如下所示：
其中，m1＝8-18。封端剂包括多烷氧基硅烷；例如，所述封端剂包括四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的任意一种，采用上述物质有利于烷氧基封端。
进一步地，固体碱催化剂的用量为形成所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品所有反应原料的总重量的0.1-1.0％；反应的温度为60-90℃；羟基硅油与所述封端剂的摩尔比为1:5-10；脱除低沸物的条件包括：温度为130-140℃，真空度为-0.09至-0.1MPa，时间为1.5-3h；采用上述条件更有利于反应的进行。
S3、形成烷氧基封端聚二甲基硅氧烷；
将所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品、二甲基环体硅氧烷和所述固体碱催化剂进行扩链反应；该扩链反应中采用的固体碱催化剂可以是额外添加的固体碱催化剂，也可以是S2中回收得到的固体碱催化剂。
具体地，将所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品、所述二甲基环体硅氧烷和形成所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品过程中过滤回收得到的固体碱催化剂进行扩链反应，而后，进行过滤和脱除低沸点物质。
其中，二甲基环体硅氧烷包括八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷或十二甲基环六硅氧烷中的至少一种；例如，所述二甲基环体硅氧烷为八甲基环四硅氧烷。
进一步地，进行扩链反应时，所述固体碱催化剂的用量为进行扩链反应的所有反应原料的总重量的0.3-1.0％；扩链反应的温度为100-120℃；烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:25-70；脱除低沸点物质的条件包括：温度为140-160℃，真空度为-0.09至-0.1MPa，时间为1.5-3h。
第二方面，本发明实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，其通过前述实施方式任一项所述的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法制备得到，且所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的结构式如下所示：其中，R1为烷基或烷氧基，R2为烷氧基，m2＝50-400；例如，R1为甲基或甲氧基，R2为甲氧基或乙氧基。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
(1)固体碱催化剂的制备
将2.0g硝酸钾溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g二氧化硅载体，放置于40kHz的超声波振荡器中，在80℃搅拌10h，在110℃干燥12h，在500℃的马弗炉中焙烧3h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比为1:6，分别加入羟基硅油(m1＝8)与甲基三甲氧基硅烷，搅拌并加热至80℃，再加入此步骤反应原料总质量0.7％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤回收固体碱催化剂，在温度为130℃、真空度为-0.095MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:25，再向体系中加入步骤①过滤收集的固体碱催化剂，其中催化剂用量为此步骤反应原料总质量的0.8％，在110℃条件下发生聚合反应，反应完毕后进行过滤，在温度为150℃、真空度为-0.095MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝110)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，未观察到“粘度高峰”现象，判定封端效果良好。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为92.7％。(采用容量法测定反应前后聚合物中的羟基含量，按照下述公式计算：封端率＝(1-反应前羟基含量/反应后羟基含量)×100％，下同)。
实施例2
本实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
(1)固体碱催化剂的制备
将1.5g硝酸钾溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g硅藻土载体，放置于30kHz的超声波振荡器中，在80℃搅拌10h，在110℃干燥12h，在600℃的马弗炉中焙烧3h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比为1:8，分别加入羟基硅油(m1＝8)与甲基三甲氧基硅烷，搅拌并加热至70℃，再加入此步骤反应原料总质量0.8％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为130℃、真空度为-0.09MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:35，再向体系中加入步骤①过滤收集的催化剂，其中催化剂用量为此步骤反应原料总质量的0.6％，在120℃条件下发生聚合反应，反应完毕后进行过滤，在温度为150℃、真空度为-0.09MPa条件下脱除低沸物(3h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝150)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，未观察到“粘度高峰”现象，判定封端效果良好。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为87.8％。
实施例3
本实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
(1)固体碱催化剂的制备
将1.7g硝酸钠溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g氧化铝载体，放置于40kHz的超声波振荡器中，在90℃搅拌8h，在110℃干燥10h，在500℃的马弗炉中焙烧4h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比为1:7，分别加入羟基硅油(m1＝13)与四甲氧基硅烷，搅拌并加热至80℃，再加入此步骤反应原料总质量0.9％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为135℃、真空度为-0.095MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷的混合物，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品、八甲基环四硅氧烷与十甲基环五硅氧烷的摩尔比为1:25:4，再向体系中加入步骤①过滤收集的催化剂，其中，催化剂用量为此步骤反应原料总质量的0.8％，在100℃条件下发生聚合反应，反应完毕后进行过滤，在温度为150℃、真空度为-0.1MPa条件下脱除低沸物(3h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝135)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到轻微的“粘度高峰”现象，判定产物中残留少量未反应的硅羟基。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为83.3％。
实施例4
本实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
(1)固体碱催化剂的制备
将2.0g硝酸钠溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g氧化铝载体，放置于40kHz的超声波振荡器中，在90℃搅拌8h，在110℃干燥10h，在500℃的马弗炉中焙烧4h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比为1:8，分别加入羟基硅油(m1＝13)与甲基三乙氧基硅烷，搅拌并加热至90℃，再加入此步骤反应原料总质量1.0％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为135℃、真空度为-0.095MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:25，再向体系中加入步骤①过滤收集的催化剂，其中，催化剂用量为此步骤反应原料总质量的0.6％，在120℃条件下发生聚合反应，反应完毕后进行过滤，在温度为150℃、真空度为-0.1MPa条件下脱除低沸物(3h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝115)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到轻微的“粘度高峰”现象，判定产物中残留少量未反应的硅羟基。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为85.3％。
实施例5
本实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
(1)固体碱催化剂的制备
将2.0g硝酸钠溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g二氧化硅载体，放置于40kHz的超声波振荡器中，在90℃搅拌10h，在110℃干燥12h，在500℃的马弗炉中焙烧3h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比为1:6，分别加入羟基硅油(m1＝13)与甲基三甲氧基硅烷，搅拌并加热至90℃，再加入此步骤反应原料总质量1.0％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为140℃、真空度为-0.09MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:50，再向体系中加入步骤①过滤收集的催化剂，其中，催化剂用量为此步骤反应原料总质量的0.9％，在100℃条件下发生聚合反应，反应完毕后进行过滤，在温度为160℃、真空度为-0.1MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝215)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到较弱的“粘度高峰”，判定产物中残留少量未反应的硅羟基。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为75.9％。
实施例6
本实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
(1)固体碱催化剂的制备
将3.0g硝酸钾溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g二氧化硅载体，放置于40kHz的超声波振荡器中，在90℃搅拌10h，在110℃干燥10h，在600℃的马弗炉中焙烧3h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比为1:8，分别加入羟基硅油(m1＝8)与甲基三乙氧基硅烷，搅拌并加热至80℃，再加入此步骤反应原料总质量1.0％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为130℃、真空度为-0.09MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的混合物，其中烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的摩尔比为1:40:6:5，再向体系中加入步骤①过滤收集的催化剂，其中，催化剂用量为此步骤反应原料总质量的0.9％，在100℃条件下发生聚合反应，反应完毕后进行过滤，在温度为160℃、真空度为-0.1MPa条件下脱除低沸物(3h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝230)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到较弱的“粘度高峰”现象，判定产物中残留少量未反应的硅羟基。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为79.6％。
实施例7
本实施例提供一种烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括：
(1)固体碱催化剂的制备：与实施例1相同。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比为1:8，分别加入羟基硅油(m1＝16)与甲基三甲氧基硅烷，搅拌并加热至90℃，再加入此步骤反应原料总质量0.5％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为140℃、真空度为-0.1MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:70，再向体系中加入步骤①过滤收集的催化剂，其中，催化剂用量为此步骤反应原料总质量的1.0％，在100℃条件下发生聚合反应，反应完毕后进行过滤，在温度为160℃、真空度为-0.1MPa条件下脱除低沸物(3h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝298)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，未观察到“粘度高峰”现象，判定封端效果良好。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为89.1％。
对比例1：催化剂载体不在本发明范围内
(1)固体碱催化剂的制备
将2.0g硝酸钾溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g二氧化锆载体，放置于40kHz的超声波振荡器中，在80℃搅拌10h，在110℃干燥12h，在500℃的马弗炉中焙烧4h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备：与实施例1相同。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到明显的“粘度高峰”现象，判定封端效果较差。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为59.9％。
对比例2：催化剂制备过程中焙烧温度不在本发明范围内
(1)固体碱催化剂的制备
将2.0g硝酸钾溶解于20.0g蒸馏水中，加入10.0g二氧化硅载体，放置于40kHz的超声波振荡器中，在80℃搅拌10h，在110℃干燥12h，在300℃的马弗炉中焙烧4h，制得负载型的固体碱催化剂。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备：与实施例1相同。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到明显的“粘度高峰”现象，判定封端效果较差。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为62.4％。
对比例3：制备烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品时温度不在本发明范围内
(1)固体碱催化剂的制备：与实施例1相同。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按羟基硅油比封端剂的摩尔比1:6，分别加入羟基硅油(m1＝8)与甲基三甲氧基硅烷，搅拌并加热至40℃，再加入原料总质量1.0％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为130℃、真空度为-0.095MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：与实施例1相同。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到明显的“粘度高峰”现象，判定封端效果较差。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为65.3％。
对比例4：制备烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品时催化剂用量不在本发明范围内
(1)固体碱催化剂的制备：与实施例1相同。
(2)烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比1:6，分别加入羟基硅油(m1＝8)与甲基三甲氧基硅烷，搅拌并加热至60℃，再加入原料总质量2.0％的上述固体碱催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后进行过滤，在温度为135℃、真空度为-0.095MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：与实施例1相同。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到明显的“粘度高峰”现象，判定封端效果较差。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为69.9％。
对比例5：采用不负载的氢氧化钾作催化剂
步骤①：按照羟基硅油比封端剂的摩尔比1:6，分别加入羟基硅油(m1＝8)与甲基三甲氧基硅烷，搅拌并加热至80℃，再加入原料总质量0.7％的氢氧化钾作催化剂，在氮气保护下开始反应，反应完毕后向体系中加入1.0％的磷酸进行中和，过滤，在温度为135℃、真空度为-0.095MPa条件下脱除低沸物(2h)，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品；
步骤②：向步骤①制备的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品中加入八甲基环四硅氧烷，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中间品与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1:25，再向体系中加入原料总质量0.7％的氢氧化钾催化剂，在110℃条件下发生聚合反应，反应完毕后加入1.0％的磷酸进行中和，过滤，在温度为150℃、真空度为-0.09MPa条件下脱除低沸物(3h)，制得目标产物—烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(m2＝110)。
在目标产物中加入2％的钛酸四异丙酯，观察到较弱的“粘度高峰”现象，判定产物中残留少量未反应的硅羟基。通过测定反应前后的羟基含量，计算出羟基硅油的封端率为78.4％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种聚甲基倍半硅氧烷微球的制备方法