[发明专利]一种醇溶性的甲基硅树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成领域，具体涉及一种醇溶性的甲基硅树脂的制备方法。

背景技术

有机硅树脂是具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷体系，其结构中既含有有机基 团，又含有无机结构，这种特殊的组成和分子结构使其兼具有机物特性与无机物功能，具有 良好的热稳定性、氧化稳定性、优异的疏水性等，被用作耐高温云母板胶粘剂。

有机硅树脂中的有机基团数对有机硅树脂的性能会产生很大的影响，随着R/Si的 增加，有机硅树脂的耐热性、硬度降低，弯曲、柔韧性增加，因此在云母板胶粘剂的应用中需 要R/Si低的产品。目前，人们为了使用环保的溶剂来加工有机硅树脂，进行了不断地探索， 在2010年，曹万荣等在《绝缘材料》发表了《耐高温、低失重有机硅胶粘剂的研究》一文中提 到，采用甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和正硅酸乙酯在盐酸的催化下反应4小 时，除去多余的醇和水，得到甲基硅树脂，在用甲苯和异丙醇调配到50%的固含量，其R/Si比 在1-1.2之间，具有高温发烟少和热失重少的特点。但该方法水解过程中不加溶剂，水解过 程难控制易出现凝胶，不合适工业化生产，最后配制过程采用甲苯混合溶剂，存在一定的毒 性，不够绿色环保。

另外，在公告号为CN201310198353.2的专利中，发明人提出了采用正硅酸乙酯、甲 基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧硅烷和甲苯在50-70℃下，使用活性白土作为催化剂，滴加 去离子水进行水解，过滤除去催化剂和溶剂，在105-115℃下反应10-15min，加入甲苯混合 溶液得到甲基硅树脂，制备出R/Si＜1的甲基硅树脂。但该制备方法中采用的活性白土活性 低，水解程度不高，难以得到粘接较好的甲基硅树脂，且在缩聚过程中容易凝胶，不适合工 业化生产，使用的甲苯混合物中，甲苯具有一定的毒性，不够绿色环保。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种工艺简洁、稳定、环保的 醇溶性的甲基硅树脂的制备方法，该制备方法使用的原材料成本低，在生产过程中不易凝 胶、无废水产生，生产出的甲基硅树脂在醇溶剂中具有很好的溶解性。

本发明醇溶性的甲基硅树脂的制备方法按下列步骤实现：

（1）将甲基三烷氧基硅烷、二甲基二烷氧基硅烷混合形成溶液A,所述甲基三烷氧基硅 烷与二甲基二烷氧基硅烷的摩尔比为20:1～4:1；

（2）向溶液A中添加0.5～1.0倍量的醇溶剂，并加入用量是溶液A总量的0.5%～3%的分 子控制助剂和用量是溶液A总量的0.05%～0.1%的酸性催化剂，得到溶液B；

（3）将溶液B加热升温至50～70℃并维持在该温度下滴加去离子水，滴加时间控制在 0.5～3小时，滴加完毕后保持温度继续反应3～4小时，得到溶液C，所述去离子水的用量与 溶液A中的烷氧基基团之和的摩尔比为1.1～1.8:1；

（4）向溶液C中添加碳酸盐，中和溶液B中的酸性催化剂至中性，得到溶液D；

（5）对溶液D进行加热，升温至140℃并维持温度半小时，除去其中的醇溶剂和水，降温 加入醇溶剂，配制成一定比例的醇溶液，过滤得到醇溶性的甲基硅树脂。

作为本发明进一步的方案，甲基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧 基硅烷，二甲基二烷氧基硅烷为二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷。

作为本发明优选的方案，醇溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种。

作为本发明进一步的方案，分子控制助剂为表面活性剂。

作为本发明进一步优选的方案，分子控制助剂为吐温80、吐温20、司班80、OP-10、 司班20、聚醚改性硅油中的一种或多种。

作为本发明优选的方案，分子控制助剂的用量为溶液A总量的1%～2%。

作为本发明进一步的方案，酸性催化剂为有机酸或无机酸。

作为本发明进一步优选的方案，酸性催化剂为盐酸、乙酸、甲酸中的一种。

作为本发明进一步的方案，碳酸盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠中的一种。

本发明的有益效果是：本发明中所用的原料均是本领域的常规试剂，商购价格低 廉，合成过程简单易行，具有很好的操控性，适合用于规模化生产。在生产过程中不易凝胶、 无废水产生，使用的酸性催化剂的活性强，所制得的甲基硅树脂的R/Si低，且可溶于环保的 醇溶剂。