[发明专利]制备有机聚硅氧烷的方法

说明书

技术领域

本申请涉及制备有机聚硅氧烷的方法。

背景技术

制备有机聚硅氧烷的代表性方法，为使含有诸如烷氧基的水解基团的有机硅烷或有机硅氧烷脱水并缩合的方法。例如，专利文献1公开了一种制备有机聚硅氧烷的方法，所述方法包括：使二硅氧烷、二烷氧基二有机硅烷和三烷氧基有机硅烷脱水，然后使该二硅氧烷、二烷氧基二有机硅烷和三烷氧基有机硅烷缩合。

然而，采用此方法难以有效制备具有所需结构的有机聚硅氧烷。例如，采用该方法无法容易地制备具有包含双官能硅氧烷单元的足够长直链结构的聚硅氧烷。并且，采用该方法无法容易地实现具有双官能硅氧烷单元的硅原子与三官能硅氧烷单元的硅原子通过氧原子直接连接的结构的聚硅氧烷。

在此方法中，难以由所制备的有机聚硅氧烷中去除参与脱水和缩合反应的官能团，例如羟基或诸如烷氧基的水解官能团。然而，残留的官能团可以对所制备的有机聚硅氧烷的物理性质产生不利的影响。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)美国专利No.4046795

发明内容

技术问题

本申请提供一种制备有机聚硅氧烷的方法。

技术方案

示例性的制备方法可以包括：使包含具有环状结构的硅氧烷化合物和具有笼形结构或部分笼形结构或含有三官能硅氧烷单元的有机聚硅氧烷的混合物反应。就此而言，所述混合物可以包含具有环状结构的硅氧烷化合物、具有笼形结构的有机聚硅氧烷、具有部分笼形结构的有机硅氧烷和含有三官能硅氧烷单元的有机聚硅氧烷中的全部，或者可以包含具有环状结构的硅氧烷化合物和上述其它组分中的至少一种或两种。根据一个示例性实施方案，所述混合物的反应可以为开环聚合反应。

所述具有环状结构的硅氧烷化合物的实例可以包括由下面化学式1表示的化合物。并且，所述具有笼形结构或部分笼形结构或含有三官能硅氧烷单元的有机聚硅氧烷的实例可以包括由下面化学式2或化学式3的平均组成式表示的有机聚硅氧烷：

[化学式1]

[化学式2]

[R^eSiO_3/2]

[化学式3]

[R^aR^b₂SiO_1/2]_p[R^eSiO_3/2]_q

在化学式1至3中，R^a为含有至少2个碳原子的一价烃基，R^b为含有1至4个碳原子的烷基，R^c至R^e各自独立地为含有1至20个碳原子的烷基、含有1至20个碳原子的烯基或含有6至25个碳原子的芳基，o为3至6的整数，p为1至3的整数，q为1至10的整数。

在本说明书中，由预定的平均组成式表示的有机聚硅氧烷包括：有机聚硅氧烷由该预定的平均组成式表示的单一组分构成的情况；以及有机聚硅氧烷由至少两种组分的混合物或反应产物的混合物构成，并且反应产物中两种组分的平均组成由该预定的平均组成式表示的情况。

当具有部分笼形结构和/或含有单元T的有机聚硅氧烷与具有环状结构的硅氧烷化合物反应时，可以合成具有所需结构且物理性质如分子量也控制在所需范围内的有机聚硅氧烷。根据所述方法，由于形成有机聚硅氧烷的单体组分不含有可缩合的官能团，因此也可以通过将合成的有机聚硅氧烷中与硅原子连接的官能团(例如烷氧基或羟基)的比例减小至最低限度来制备具有优异物理性质的目标产物。

在本说明书中，术语“一价烃基”可以是指来自由碳原子和氢原子构成的有机化合物或其衍生物的一价残基。所述一价烃基含有1或2个碳原子。根据另一个示例性实施方案，该一价烃基可以为含有1至25个碳原子或2至25个碳原子的一价烃基。例如，可用于本文中的一价烃基可以包括烷基、烯基或芳基。

除非在本说明书中另外特别限定，术语“烷基”可以是指含有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷基。所述烷基可以具有直链、支链或环状结构，并且任选地可以被一个或多个取代基取代。

除非在本说明书中另外特别限定，术语“烯基”可以是指含有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的烯基。所述烯基可以具有直链、支链或环状结构，并且任选地可以被一个或多个取代基取代。