[发明专利]一种含氢MQ硅树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种含氢MQ硅树脂及其制备方法。

背景技术

硅树脂是具有高度交联结构的热固性聚有机硅氧烷体系(预聚体)。其制备方法通常以有机硅为原料，并通过水解，缩合，重排，可制作具有直接链接在硅原子上的活性基因，如羟基、氢原子、烷氧基、乙烯基、苯基等的树脂，为了贮存稳定及应用方便，大部分产品都将其溶解在甲苯或二甲苯等惰性有机溶剂中以清漆出售。

硅树脂具备极佳的各种性质，如耐热性、耐候性、电绝缘性、耐化学性、疏水性、粘接性及阻燃性等。此外，还可以通过改性得到其他树脂，如丙烯酸、酚醛、环氧等改性。因此，它们可以广泛用于绝缘保护材活料，耐燃、耐候、抗腐蚀材料(涂料)，金属保护涂料，建筑工程防水，防潮涂料，光学涂料，脱模剂，粘合剂，半导体封装涂料和电子元件包装材料等领域。

含氢MQ是MQ中的一种，其具有高反应性的SI-H键和链上有(SIO₂)键带，所以可以通过与CH₂＝CH-双键，-OH等进行加成和缩合等交联反应，还可作硅橡胶的化学补强材料，可在宽广的范围内通过硅氧化、硅烷化可得各种官能活性的硅树脂，其中的SI-H键还可以和C₆H₁₀O₂(烯丙基甘油醚)中的CH₂＝CH-反应生成具有环氧基的增粘剂，它可以在环境温度下储存。

目前，用于含氢MQ硅树脂的制备方法通常基于硅烷的共水解，缩合。

Waoker Chemie GmbH的US20060081864A1公开了含氢MQ硅树脂通过在低温下将含Si-OH的氯硅烷，烷基氧硅烷，H₂O和硫酸反应至平衡态，然后向混合物加入甲苯/水通过分离而中和，并减压除低分子。

Shix.Etsu Chemical Co.Ltd的CN101295032A公开了含氢MQ硅树脂通过苯基氯硅烷，被Si-Cl基因封端的线性硅油和含氢氯硅烷溶入甲苯中，将所得溶液再滴加水中水解，缩合，用水洗涤，碱洗中和混合物，减压脱低制得。

Allied Signal lnc的CN98806411.1公开了用两相溶剂体系(即非极性、极性溶剂和水的混合物)和固体催化剂促进氢化三卤硅烷单体和有机三卤硅烷的共水解-缩合反应制得有机氢化硅氧烷树脂，再经过滤和脱低而制得。

但上述制法遇到众多的技术问题，如反应条件难以控制(反应温度、时间、搅拌、速度等亦要小心控制)；方法复杂，有大量的产物纯化步骤复杂，难予制备，难予制备高分子量，高透光率的含氢MQ硅树脂。由于副反应特别是凝胶反应，将在含氢MQ硅树脂制备过程中造成透光率下降，从而限制了其应用范围；重现性不佳，不同批次的产物性能难予预测等。

李志明等人用羟基硅树脂，各种含氢硅油(高含氢和较高含氢硅油)，含线性和环状含氢硅油，在弱碱性氨盐(三乙胺丶碳酸铵催化下制取液态含氢MQ硅树脂，所得产品因含氢量太高而限制了其用途。

辛松氏等著的《有机硅合成工艺及产品应用》一书中的P727中(五)也介绍了甲基氢MQ硅树脂的制法，即由从(Me₃si)₂O、盐酸、无水酒精、水出发，在一定温度下和1h内将Si(OEt)₄加入体系中反应，通过分出的油相中和、干燥、过滤、减压除溶剂得SiOEt含量为1.9％的产品，再将其和一定量的(HMe₂Si)₂O加入体系中，充氮保护，升温，并在搅拌下再加入三氟磺酸和水，在80℃保持6h，冷至62℃后再加入二甲基甲酰胺使催化剂沉淀，保存1h后冷至室温加入NaHCO3中和过滤，减压脱低得含SiH6.2％的MQ树脂。

黄文润著的《硅烷偶联剂及硅树脂》一书P214中，也提出用硅酸乙酯制含HMQ树脂.他是将水、盐酸、甲醇、含氢双封头于烧瓶中，先冷却至0℃，经4h滴入硅酸乙酯并在0℃下再反应1h然后在20℃减压、蒸馏、水洗、干燥而得。又将水、盐酸、甲醇、MMH及MM于烧瓶中。搅拌下经4h滴入硅酸乙酯，保持料温低于30℃，再反应1h，减压水洗至中性再经干燥得含氢MQ,分子式为[(CH₃)₂HSiO_1/2]₁₆[CH₃SiO_1/2]₄[SiO₂]₂₂。