[发明专利]一种硅基磷酸酯及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅基磷酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

二甲基硅油是硅油中产量最大和应用最广的一个品种，它具有典型的聚硅氧烷特性，耐高温、耐低温，抗氧化、黏温系数低、抗剪切、低蒸汽压、低表面张力、憎水、消泡、脱模、电绝缘及生理惰性等。其他硅油可看成是为提高或改善二甲基硅油的某些性能而开发的品种。

近年来，整个有机硅市场发展良好，二甲基硅油作为有机硅家族的一份子，发展前景被普遍看好。中国近5年二甲基硅油的表观消费量年均增长率在15%左右，成为全球增长最快的市场。目前国产硅油在羟基含量、离子含量等方面控制不足，导致其含量过高，难以进入高端市场。而国外有机硅生产企业凭借技术垄断占据了硅油市场的高端领域，如电子级硅油等。

超高粘度甲基硅油（25℃，粘度>100000cps）的生产常用的催化剂为碱性催化剂，包括暂时性催化剂四甲基氢氧化铵、四正丁基氢氧化磷及其硅醇盐等和碱金属类催化剂如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化锂等。其中暂时性催化剂加热分解即可失效，但是分解物因无法完全去除而使产品带有异味，进而影响产品品质，因而工业上常用的为碱金属类催化剂。碱金属类催化剂用量通常为DMC质量的0.0005%～0.01%，用量少，但反应后需用盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、丙酸、二氧化碳等进行中和，中和后的碱金属离子及酸根离子不易去除，以无机盐的形式存在于硅油产品中，使得甲基硅油产品透明性变差，因而亟需开发一种超高粘度甲基硅油的生产方法，使得生产的超高粘度甲基硅油透明性好，而且还没有异味。

此外，在使用碱催化剂制备甲基硅油时，对原料脱水干燥要求特别高，否则将生成含羟基的甲基硅油，影响其品质，使其无法应用于高端领域，如电子级硅油等。现在工业上使用碱金属类催化剂制备甲基硅油，最常使用的中和剂是磷酸，但磷酸与硅氧烷相容性差，这就导致中和时间过长，且生成的无机磷酸盐与甲基硅油的相容性差，进而影响产品的透明性，另一方面磷酸所含的水分也会参与聚硅氧烷的封端反应，从而生成端羟基封端的聚二甲基硅氧烷。

本发明的硅基磷酸酯残余水分少，羟基封端比例小，利用本发明的硅基磷酸酯作为中和剂，制备的超高粘度甲基硅油羟基含量低，此外还可极大的减少硅油中的盐分含量，显著提升超高粘度甲基硅油的透明性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅基磷酸酯。

本发明的另一目的在于提供上述硅基磷酸酯的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述硅基磷酸酯在制备甲基硅油中的应用。

一种硅基磷酸酯的制备方法，包括以下步骤：将磷酸、线性体、甲基硅油混合均匀后充分反应，真空条件下脱除体系中的低分子和水，得到无色透明粘稠状的硅基磷酸酯。

所述磷酸、线性体、硅油的质量比为1：（0.8～3）：（3～15）。

所述线性体为具备活性反应基团的有机硅线性体。

所述具备活性反应基团的有机硅线性体为羟基硅油、含氢硅油中的一种。

所述甲基硅油的粘度为1～500cps。

反应的温度为80～150℃。

反应的时间为1～4小时。

脱除体系中的低分子和水时的真空度为-0.085MPa～-0.095MPa。

本发明的有益效果是：本发明的硅基磷酸酯羟基封端比例小、残余水分少、纯度高、易于溶解、中和速度快、中和后产物稳定性高，制备方法简单、反应过程可控、反应收率高。以本发明的硅基磷酸酯为中和剂，制备的超高粘度甲基硅油，不仅透明性高，而且羟基含量低，产品质量高，适用于高端应用。

具体实施方式

一种硅基磷酸酯的制备方法，包括以下步骤：将磷酸、线性体、甲基硅油混合均匀后充分反应，真空条件下脱除体系中的低分子和水，得到无色透明粘稠状的硅基磷酸酯。

优选的，所述磷酸、线性体、硅油的质量比为1：（0.8～3）：（3～15）。

优选的，所述线性体为具备活性反应基团的有机硅线性体。

优选的，所述具备活性反应基团的有机硅线性体为羟基硅油、含氢硅油中的一种。

进一步优选的，所述具备活性反应基团的有机硅线性体为日本信越公司的KF-9701、道康宁公司的PMX-0156、瓦克公司的WS-62M中的一种。

优选的，所述甲基硅油的粘度为1～500cps。

进一步优选的，所述甲基硅油的粘度为50～500cps。

优选的，反应的温度为80～150℃。

优选的，反应的时间为1～4小时。