[发明专利]一种用活性膨润土催化合成聚甲基硅氧烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚甲基硅氧烷的制备方法，具体是指使用活性膨润土作催化剂催化合成聚甲基硅氧烷的制备方法。

技术背景

聚甲基硅氧烷是具有许多独特性能的聚有机硅氧烷中最重要的一类产品，聚甲基硅氧烷产品包括甲基硅油、苯基硅油、含氢硅油、乙烯基硅油或加成型硅橡胶的基胶。通常是由氢氧化钾、四甲基氢氧化铵和四丁基氢氧化磷及其硅醇盐等碱性催化剂或浓硫酸、含氟磺酸、磷酸等酸性催化剂，催化聚合反应制备而成的。

采用上述催化剂催化合成聚甲基硅氧烷，需要将催化剂进行中和或失活处理，一方面工艺繁琐、成本高，另一方面会由于残余的含S、N、P、Cl等元素杂质的催化剂或中和剂而影响聚甲基硅氧烷产品的品质，比如会使加成型硫化硅橡胶中铂催化剂中毒。另外，由于硅氢基团与碱性物质会发生交联反应，乙烯基团遇强酸性物质会生成乙烯，以及其它副反应，使得这些催化剂在生产含硅氢、乙烯基团等结构的聚甲基硅氧烷产品时受到限制。

发明内容

本发明针对现有强碱性或强酸性催化剂催化合成硅油、硅橡胶等聚甲基硅氧烷产品工艺中的不足，提供一种用活性膨润土催化合成聚甲基硅氧烷的方法。

术语解释：

1、D_n、D_n^H、D_n^Ph、D_n^Vi

D_n：二甲基环硅氧烷的简写，D_n^H：甲基氢环硅氧烷的简写，D_n^Ph：甲基苯基环硅氧烷的简写，D_n^Vi：甲基乙烯基环硅氧烷的简写，可市场购买。

2、DMC是二甲基硅氧烷环体的简称。

3.活性膨润土催化剂，主要成分为SiO₂·xAl₂O₃·nH₂O。可市场购买。

所述的膨润土具有如膨润性、触变形、吸附性、阳离子交换能力强、催化活性高等许多独特的性能，被称为“万能土”。特别是活性膨润土，具有优异的催化能力。活性膨润土是非常成熟的产品，可通过市场购买后直接使用。

4.聚甲基硅氧烷产品，包括甲基硅油、苯基硅油、含氢硅油、乙烯基硅油或加成型硅橡胶的基胶。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

一种聚甲基硅氧烷的制备方法，以二甲基环硅氧烷(D_n)、甲基氢环硅氧烷(D_n^H)、甲基苯基环硅氧烷(D_n^Ph)、甲基乙烯基环硅氧烷(D_n^Vi)中的一种或几种为聚合反应的单体，D_n、D_n^H、D_n^Ph、D_n^Vi的化学结构式分别如下所示：

上述D_n、D_n^H、D_n^Ph、D_n^Vi化学结构式中的n为3～8的整数；

以具有下式I结构的物质作为聚合反应的封端剂，

其中的R为H、甲基、乙烯基、氯丙基、三氟丙基、长链烷基、氟取代长链烷基、苯基、环己基甲氧基或乙氧基基团。优选R为H、甲基、乙烯基或甲氧基。

以活性膨润土为催化剂；

向反应装置中加入一定质量的聚合反应的单体、催化剂和封端剂，将反应温度稳定在50℃-160℃，反应时间为1-16h；反应结束后，加压过滤除去催化剂，减压抽去低沸物，得聚甲基硅氧烷目标产物。

作为优选，上述的制备方法中所述的聚合反应单体D_n、D_n^H、D_n^Ph、D_n^Vi的n为3、4、5或6。

作为优选，上述的制备方法中所述的聚合反应的封端剂选自1，1，3，3-四甲基-1，3-二氢二硅氧烷(HM)、六甲基二硅氧烷(MM)或1，1，3，3-四甲基-1，3-二乙烯基二硅氧烷(VM)。封端剂的用量为聚合单体质量的0.2％-50％，优选用量是0.3％-20％。