[发明专利]用于制备直链碳硅氧烷聚合物的方法

说明书

本发明涉及用于制备直链碳硅氧烷聚合物的方法，所述方法包括在酸性或碱性催化剂以及至少一种硅醇官能化合物的存在下，使至少一种完全纯化的环状碳硅氧烷单体经历开环聚合反应。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月9日提交的欧洲申请15290258.1的优先权。

技术领域

本发明涉及用于制备直链碳硅氧烷聚合物的新型方法。

背景技术

聚有机硅氧烷，即，具有由交替的硅和氧原子组成的主链和附接到主链的硅原子的侧链有机基团的聚合物是熟知的，并且由于包括其低玻璃化转变温度、低表面张力、耐候性和生物相容性在内的特性的独特组合而被认可。这些材料通常表现出显著的化学和热稳定性，然而，硅氧烷键的极性和聚合物主链的高柔性使其易于被离子物质诸如酸或碱降解，特别是在高温下。碳硅氧烷聚合物(有时也称为混杂硅氧烷，即具有除了氧原子之外还包含有机部分诸如亚烷基、亚芳基或氟代亚烷基基团作为桥连相邻Si原子的基团的主链的聚合物)较不易受由离子物质引起的分子链断裂的影响，这归因于Si-C键的较少极性性质和通过实施有机基团从而抑制空间重构成与降解机制相关的环状过渡态的主链刚性。因此，碳硅氧烷聚合物诸如聚硅亚烷基硅氧烷代表需要苛刻条件下的热稳定性和化学稳定性的应用中的聚有机硅氧烷材料的具有吸引力的替代形式。

过去已经开发了用于制备直链碳硅氧烷聚合物的多种不同方法。具体地，已经通过三种主要合成路线制备了聚硅亚烷基硅氧烷，即：A)通过双硅醇封端的硅亚烷基前体的缩聚反应，B)通过α,ω-二烯和α,ω-二氢二硅氧烷的氢化硅烷化聚合，以及C)通过环状硅亚烷基硅氧烷单体的开环聚合反应。

双硅醇封端的硅亚烷基化合物的逐步增长缩聚产生仅中等分子量(M_n小于50,000g/mol)的聚硅亚甲基硅氧烷，参见例如美国专利5,386,049和A.Benouargha等人，Eur.Polym.J.，33(1997)，1117-1124。所得产物具有硅醇端基。诸如，例如通过引入乙烯基官能端基将产物末端官能化需要附加的合成步骤。

另外，使用氢化硅烷化逐步增长的聚合具有多个固有的缺点：由于反应物的性质，所得碳硅氧烷聚合物中的有机桥连基团不可避免地具有至少两个碳原子。因此，具体地，聚硅亚甲基硅氧烷不能通过氢化硅烷化路径合成。此外，反应对于反应物的化学计量平衡非常敏感。导致偏离该平衡的副反应限制了可获得的聚合度。例如，通常用于氢化硅烷化反应的过渡金属催化剂可将末端碳-碳双键异构到内部位置，从而将α,ω-二烯转换成单官能物质。因此，通过氢化硅烷化路径通常仅可获得低分子量(M_n<30,000g/mol)的聚硅亚烷基硅氧烷。