[发明专利]制备硅氧烷醇钾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备硅氧烷醇钾的方法，属于有机聚合领域。 

背景技术

碱金属硅醇盐如硅氧烷醇钠、硅氧烷醇钾、硅氧烷醇铯等可以被用作环硅氧烷开环聚合的碱性催化剂，用于制备高分子量的硅氧烷聚合物。一般而言，硅醇钾可被应用于环三硅氧烷、环四硅氧烷、环五硅氧烷等的开环聚合。硅醇锂可被用于环三硅氧烷、环四硅氧烷的开环聚合，藉此可以制备窄分子量分布的硅氧烷聚合物。 

碱金属硅醇盐也可通过缩聚反应生成硅氧键。反应过程如下： 

≡Si——X+MO——Si≡→≡Si——O——Si≡+MX 

其中，M是元素周期表中I A族的碱金属，如钠或钾，X是卤素，如氯或溴。如美国专利US 5637668使用KO[(C₆H₅)(CH₃)SiO]₈K与1，5-二氯六甲基三硅氧烷通过界面聚合反应生成的聚合物支化度小于0.5％(摩尔比)，且其中(CH₃)₂SiO链节与(C₆H₅)(CH₃)SiO链节的比例是3∶8。美国专利US 5629401使用二苯基二氯硅烷与KO[(CH₃)₂SiO]₁₅K通过界面反应生成的产品通过²⁹Si NMR测试发现其中95％的二苯基硅氧烷链节均匀分布。 

美国专利US 5856546公开了一种制备低支化度的硅氧烷醇钾的方法，将八甲基环四硅氧烷溶解在环己烷中，加入片状氢氧化钾，通过共沸蒸馏的方式在110℃脱除水分，然后继续蒸馏4-5h，然后混合物的温度达到120℃。最后在40mmHg柱压力下加热到150℃脱除环己烷和水，得到透明粘稠的硅氧烷醇钾产品。整个过程大约需要12h。通过气相色谱测试产品的支化度为800ppm。最后通过对比实验，发明人又使用45％的氢氧化钾溶液替代氢氧化钾固体合成硅氧烷醇钾，结果所需时间延长到30个小时以上，硅氧烷醇钾产品支化度提高到9550ppm，且储存数天后就出现分层。 

美国专利US 5856546提出的制备硅氧烷醇钾的方法采用环己烷做为共沸溶剂，而环己烷极度易燃，闪点-20℃，储存温度不宜超过30℃，存在安全隐患，而且长期接触会引起头晕、恶心、倦睡等，在工业生产方面存在危险因素。由于要脱除溶剂，后期要升温到150℃，而总反应时间又长达12h，在长期高温强碱条件会导致硅氧烷醇钾的支化度增加。 

美国专利US 5969173公开了一种制备硅醇钾的方法，将甲苯、八甲基环四硅氧烷和氢氧化钾加入反应容器内，然后氮气保护，在40±3℃下反应48h可以得到硅醇钾的细粉末，经抽滤和彻底干燥后得到产品。热重分析结果如下：