[发明专利]α, ω-羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种α,ω-羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物及其制备方法，属于有机硅材料领域。 

背景技术

α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷（低粘度产品通常称为羟基硅油，高粘度产品的国内商品名为107胶），被广泛应用于硅橡胶加工中的结构化控制剂、织物整理剂、缩合型室温硫化硅橡胶的基础聚合物等产品中。向含α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的分子中引入苯基硅氧烷链节后所得到的羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物或甲基苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物（结构式分别如式（1）和式（2）所示，Ph代表苯基，x，y，m为正整数，n为0或正整数），可明显改进产品的耐高低温性能、介电性能、耐辐照性能、高的折光率，以及与有机材料的良好相容性等，进一步拓展了其在电子电器、绿色能源、航空航天等技术领域中的应用。 

由羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物制备的室温硫化硅橡胶具有优良的耐高低温性能、耐辐射性能、良好的介电性等特点。早在1977年，德国Bayer公司（US4001168）就报道了以含7-15%二苯基硅氧烷链节的羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物为基础聚合物，及填料、催化剂等制备可湿气固化的苯基硅橡胶产品。美国Kodak公司（US5474852）报道了以含15%二苯基硅氧烷链节的羟基封端二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物为基础聚合物，再加入氧化锡填料，以及交联剂、催化剂等制备的硅橡胶材料，可应用于激光打印机中定影辊的涂层材料，与不含苯基的硅橡胶涂层材料相比具有明显的优点，长期使用后表现出极低的质量损失、蠕变和硬度变化等。 

α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷产品的制备方法是行业公知的，如活性硅烷单体经水解缩合聚合反应，或硅氧烷环体经酸或碱催化的开环聚合反应，或低分子量的羟基硅油经缩合反应得到。由于二苯基的硅烷单体较低的缩合反应活性以及二苯基硅氧烷环体较高的位阻效应，向普通的羟基硅油分子中引入二苯基硅氧烷链节结构并非易事。由于六苯基环三硅氧烷环张力大，开环反应相对容易，道康宁东丽公司（US5567790）报道了以硅醇锂为催化剂，在甲苯等溶剂存在下，催化六苯基环三硅氧烷和六甲基环三硅氧烷进行开环聚合反应，并用乙酸进行封端反应并中和催化剂，制备羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的方法。 

由于六苯基环三硅氧烷的制备不易，国内市场上的二苯基硅氧烷环体通常为四环体，国内通常选用八苯基环四硅氧烷来制备含苯基硅氧烷共聚物。刘忠文（低苯基含量二苯基硅橡胶的制备及应用刘忠文有机硅材料及应用，1999,1）报道了使用暂时性催化剂如四甲基氢氧化铵催化八苯基环四硅氧烷和D4进行开环聚合反应并加水降解反应来制备羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的方法，但所得产品的苯基含量较低，其折射率（25℃）仅为1.42-1.43。 

由于八苯基环四硅氧烷开环反应的活性低，在D4中的溶解性差，用此法生产中高苯基含量产品会出现产品外观浑浊甚至无法进行聚合反应。陈少彪（甲基双苯基室温硫化硅橡胶的研制陈少彪上海氯碱化工2006,5）报道了通过二苯基环体与二甲基环体共平衡再裂解反应经分离得到二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷混合环体，然后再将混合环体与D4进行开环聚合反应以及加水降解反应来制备羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物，据报导使用此方法所得产品的苯基含量可达20%-40%。尽管该方法在一定程度上可以改进苯基环体活性差的问题，但混合环体的制备工艺复杂，成本高，尤其裂解反应过程中硅苯基键在高温和强碱性下容易断裂。因此，采用这一方法生产中高苯基含量的α,ω-二羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的工艺复杂，成本较高。 

发明内容

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种α,ω-羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物，工艺简便，容易操作，对设备无特殊要求，无需大量使用有机溶剂，环境友好，便于产业化，成本降低。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种α,ω-羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物，其特征在于结构式如下所示： 

式中，n、m分别为正整数，0＜n/(n+m)＜70%。 

所述的α,ω-羟基封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的制备方法包括以下步骤：