[发明专利]制备氨烷基聚硅氧烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备氨烷基聚硅氧烷的方法。

背景技术

制备氨烷基官能性硅氧烷的通用方法从氨烷基硅烷入手，该氨烷 基硅烷被平衡至OH-或Me-封端的聚硅氧烷中。在个别方案中，这些 方法的区别通常在于使用的催化剂(需要该催化剂以建立平衡)的类 型和量，反应结束时其中和类型，并且在某些情况中，使用不同的甲 醇来封端和稳定获得的聚合物。在氨烷基聚二甲基硅氧烷的情况下， 平衡同时意味着低分子量挥发性副产物的形成，该副产物在大多数应 用中是不受欢迎的且因此必须通过分离的物理方法将其除去。这意味 着增加的制备复杂性，通常也伴随着产量的损失，并且特别在日用品 的情况下是不经济的。基于该原因，在该领域中的工业优化量度标准 的关键是减少挥发性副产物的比例。

如EP 382 366 A中所描述的，可通过使用特定氢氧化物催化剂达 到上述目标，该氢氧化物催化剂仅催化具有硅烷醇端基的线性二有机 聚硅氧烷的缩合反应。该线性二有机聚硅氧烷也可具有官能团，例如 氨烷基。在该方法中，使用的“原料”必须是已经OH-封端的氨烷基硅 氧烷，但是该文献并未记载如何以低损失进行制备。

US 3,890,269(对应于DE 2 339 761 A)描述了制备氨烷基硅氧烷 的方法，其中在碱金属催化剂的存在下，使用氨烷基硅烷或其水解产 物平衡环状硅氧烷，在平衡中获得大量的挥发性硅氧烷。

发明内容

本发明的目标是提供制备氨烷基聚硅氧烷的方法，其中反应时间 短，其中获得具有低残余挥发度的氨烷基聚硅氧烷，特别是低含量环 状硅氧烷，例如环八甲基四硅氧烷(D₄)，并且其是贮存稳定的，并且 其中获得特别是具有硅烷醇端基(Si-OH)的线性氨烷基聚硅氧烷。

本发明提供一种制备氨烷基聚硅氧烷的方法，该方法通过

(i)混合

(1)通式为

        (AR_aSiO_(3-a)/2)_m(R¹O_1/2)_p  (I) 的氨烷基硅烷水解产物，和

(2)由通式为

的单元组成的有机聚硅氧烷

直到获得分散体，

其中

R是相同或不同的，且为一价的、具有1至18个碳原子的任选的 卤化烃基，

R¹是氢原子或具有1至4个碳原子的烷基并可以包含一个或两个 分离的氧原子，并且优选氢原子，

A是一价SiC-键合的烃基，其包含1至4个分离的碱性氮原子，

a是0或1，优选为1，

m是2到500的整数，优选2到50，且

p是至少为2的整数，优选2到10的整数

x是0、1、2或3，

y是0或1，

条件是平均每分子至少10个硅原子，优选至少20个硅原子存在 于有机聚硅氧烷(2)中，

(ii)在碱性催化剂(3)的存在下，在分散体中使氨烷基硅烷水 解产物(1)和有机聚硅氧烷(2)反应，

直到获得基本澄清的混合物，和

(iii)通过中和碱性催化剂(3)终止反应。

在步骤(i)中优选使用每分子包含平均至少2个R¹O基团的有机 聚硅氧烷(2)。

在现有技术中公知地，Si-O-Si键的消除和再形成的平衡比硅氧烷 醇(siloxanols)的缩合反应进行的更缓慢。然而，已经令人惊奇地发 现，氨烷基硅烷水解产物(1)即使以硅烷醇形式与同样是硅烷醇形式 的有机聚硅氧烷(2)反应的情况，在硅烷醇的显著缩合开始之前，氨 烷基硅氧烷以分离的氨烷基硅烷单元的形式合并入有机聚硅氧烷(2) 中。同样令人惊奇的是，该迅速的再分配反应仅形成极少量的挥发性 环状硅氧烷。

本发明的方法的优点在于可获得具有低残余挥发度(即低环状硅 氧烷含量，优选低于1重量％，特别优选低于0.7重量％)的氨烷基聚 硅氧烷。