[发明专利]一种低分子量羟基封端氟硅油的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及低分子量羟基封端氟硅油的制备，尤其是以杂多酸为催化剂，将1，3，5-三（三氟丙基）-1，3，5-三甲基环三硅氧烷（D₃^F）溶于极性溶剂中以蒸馏水为封端剂回流反应，进行低分子量羟基封端氟硅油的合成方法。

背景技术

低分子量羟基封端氟硅油是一种主链为含硅氧结构、侧链为含氧结构，两端为羟基的特种合成材料。这种材料的特殊化学结构不仅具有一般氟硅聚合物的耐高低温、耐燃油的特性，而且由于大量硅羟基的存在又有很大的化学活泼性，从而用途更为广泛。如作为氟硅橡胶的中间体及分子量调节剂，与有机单体接枝生成具有特殊性能的共聚物，以及作为织物憎水、憎油的整理剂，有机溶剂的消泡剂，化妆品中的添加剂，特别是可以用来作热硫化氟硅橡胶的结构化控制剂。

制备高温硫化氟硅橡胶时，需要加入大量的补强填料-白炭黑。但是白炭黑表面含有活性Si-OH基，其活性Si-OH基会与硅橡胶生胶分子的Si-OH基或端Si-OH基作用生成氢键，产生物理吸附和化学结合，则使得白炭黑很难均匀分散在硅橡胶胶料中，并且混炼的胶料在存放过程中会慢慢变硬，可塑性降低，逐渐失去反炼和加工工艺性能。结构化控制剂的作用就是与白炭黑表面的Si-OH基作用，使其失活，改善白炭黑粒子与硅橡胶生胶分子之间的亲和性。控制白炭黑对硅橡胶生胶分子的物理吸附和化学结合，抑制氢键的生成，从而达到预防结构化的目的。通过试验证明，当加入低分子量羟基封端氟硅油后，预混胶色泽、光度都非常好，并且没有出现结构化现象，产品通过测试，其撕裂强度和拉伸强度明显增强，结果十分理想。

另外，本发明也涉及到使用一种新型催化剂-杂多酸。杂多酸是由杂原子（P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等），按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸，具有很高的催化活性，其稳定性好，可做均相及非均相反应，是一种多功能的新型催化剂。

本发明所涉及到钨磷酸具有沸石一样的笼型结构，体相内的杂多离子之间有一定空隙，有些极性分子可进出。因此，在固体催化剂杂多酸表面上发生的变化，可迅速地扩及体相内的各处，这样钨磷酸如同以浓溶液作催化剂一样，也具有均相催化反应的特点。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种低分子量羟基氟硅油的制备方法，该方法不仅操作简捷、经济适用，而且收率很高，所得产品澄清透明，黏度较小，平均硅氧链接数为3-10，甚至3-6。

本发明提供的一种低分子量羟基封端氟硅油的制备方法如下：

1、提供1，3，5-三（三氟丙基）-1，3，5-三甲基环三硅氧烷（D₃^F），所述的1，3，5-三（三氟丙基）-1，3，5-三甲基环三硅氧烷具有如下结构式：

式中，Me代表CH₃-;Rf代表CF₃CH₂CH₂-

2、提供一种催化剂组分，所述的催化剂组分选自1：12系列Keggin型结构的杂多酸，其中可选用：H₃[PW₁₂O₄₀]·XH₂O、H₃[PMo₁₂0₄₀]·XH₂O、H₄[SiW₁₂O₄₀]·XH₂O、H₄[SiMo₁₂O₄₀]·XH₂O、(NH₄)₆[H₂W₁₂O₄₀]·XH₂O等。较好选用H₃[PW₁₂O₄₀]·XH₂O、H₃[PMo₁₂0₄₀]·XH₂O，最好选用H₃[PW₁₂O₄₀]·XH₂O，其投入量为聚合原料质量的0.1%-10%，较好为1%-5%。

3、提供一种封端剂组分，所述的封端剂选用蒸馏水，其用量为聚合原料质量的0.05-1倍，较好为0.1-0.5倍。