[发明专利]制备有机聚硅氧烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过氯硅烷的水解和缩合制备有机聚硅氧烷的多步方法。其特征在于，在该方法中使用的氯硅烷包括四氯硅烷和单氯硅烷。代替单氯硅烷还可以使用其水解产物二硅氧烷。由于在水解和缩合之后产生的分支化结构，所以根据本发明的有机聚硅氧烷是包含Q单元（四官能的甲硅烷氧基）及M单元（单官能的甲硅烷氧基）的聚硅氧烷树脂（MQ树脂）。

背景技术

已知3种完全不同的制备MQ树脂的方法。

例如US2009/093605描述了通过水溶液中的硅酸钠的酸化和聚合及随后添加单官能硅烷或二硅氧烷的制备过程（还参见其中所引用的文献）。该方法的缺点是，若不保持关键性的工艺参数，则空间-时间产率差以及存在形成凝胶的风险。此外，产生大量的钠盐。

生成MQ树脂的另一个原则上可能的途径（DE 42 16 139）在于，在存在酸和单官能硅烷或二硅氧烷的情况下硅酸烷基酯的水解和缩合。该方法的缺点在于，需要额外地由四氯硅烷制备硅酸烷基酯以及在此使用的乙醇在后续反应中的损耗。由此产生了额外的成本。

DE 10 2005 003 899描述了一种原则上更加成本低廉的制备方法，其直接由氯硅烷获得MQ树脂（尤其是参见实施例5和实施例6）。该方法的缺点是，需要在反应塔中精确地控制；在该塔的分离作用（即使临时地）不足时，非常迅速地产生凝胶产物，其非常难以再次去除。

DE 10 2007 004 838A1描述了由氯硅烷经由部分烷氧基化步骤制备聚硅氧烷树脂。该方法是本发明方法的最接近的现有技术，但是在该方法中，在使用四氯硅烷作为氯硅烷时，获得大量的凝胶产物，这使工业生产明显恶化。

发明内容

本发明涉及制备有机聚硅氧烷的方法，其包括以下步骤：

在第一步骤中，使四氯硅烷与由每摩尔四氯硅烷1.0至7.0摩尔一元醇和每摩尔四氯硅烷0至2摩尔水、优选0.8摩尔至1.2摩尔水组成的混合物反应，其中反应温度在25至60℃的范围内，及其中出口气体压力优选在1000与1500hPa之间，

在第二步骤中，将在第一步骤中获得的反应混合物（“部分烷氧基化物”）与密度为0.95kg/l以下的水不可溶的有机溶剂以及式R₃SiX的单官能硅烷混合，其中R可以各自相同或不同并且代表单价有机基团或氢，X代表可水解基团，例如氯或OR，其中在搅拌的情况下以每摩尔硅组分0.2至100摩尔水的量将水按计量加入该混合物中，及

在第三步骤中，在结束添加水解水之后，任选可以再次添加式R₃SiX的单官能硅烷或式R₃SiOSiR₃的二硅氧烷，其中R和X具有上述的定义，

其特征在于，基于1摩尔四氯硅烷，在第二步骤中添加的单官能硅烷的使用量在0.43与2摩尔之间。

本发明尤其是涉及制备任选还具有额外的由RR′SiO_2／2单元组成的嵌段的MQ树脂的方法，其不具有对于现有技术特征化的缺点。

在根据本发明的方法中，在第一步骤中，四氯硅烷与由每摩尔四氯硅烷优选1.0至7.0摩尔、更优选1.2至6.4摩尔、特别优选1.5至5.0摩尔一元醇和每摩尔四氯硅烷优选0至2摩尔的水、更优选0.5摩尔至1.5摩尔、特别优选0.8摩尔至1.2摩尔的水组成的混合物反应。更优选以如下方式实施反应，同时将硅烷和醇/水混合物按计量加入反应容器中，该反应容器优选已经含有反应产物。优选的醇是乙醇。反应温度优选在25至60℃的范围内，更优选在30与55℃之间，特别优选在35与45℃之间。任选可以通过外部加热而调节至所期望的数值。出口气体压力优选在800与2000hPa之间，更优选在1000与1500hPa之间，特别优选在1100与1400hPa之间。