[发明专利]一种酯基功能化聚硅氧烷及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种酯基功能化聚硅氧烷及其制备方法与应用，该酯基功能化聚硅氧烷具有式(I)所示结构式。以含氯烃基环硅氧烷单体和羧酸盐为原料，加入溶剂，在常压条件下升温反应，除去盐和溶剂，得到含酯基环硅氧烷单体；以所制备的含酯基环硅氧烷单体为原料或将其与甲基环硅氧烷单体混合，加入酸催化剂，在常压条件下升温反应，即得酯基功能化聚硅氧烷。本发明所述的酯基功能化聚硅氧烷制备方法简单，不使用贵金属催化剂，生产成本降低，所制备的产品稳定，产率高。(I)

技术领域

本发明涉及一种聚硅氧烷及其制备方法与应用，特别是涉及一种酯基功能化聚硅氧烷及其制备方法与应用，属于功能高分子研究领域。

背景技术

有机硅聚合物由于同时具有Si-O-Si主链及有机侧链的特殊分子结构和组成，具有独特的优异性能，如耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等；同时兼有高分子材料易加工的特点，可根据不同要求制成满足各种用途的产品。

聚硅氧烷近年来取得了十分迅速的发展，一系列具有特殊结构的功能聚硅氧烷在实验室研究和工业生产中都取得了重大成功。功能聚硅氧烷不仅保留了聚有机硅氧烷原有的优异性能，同时又赋予了其由官能团带来的其它特殊性质或可利用官能团的活性与其它化合物反应构筑新型材料。

在聚硅氧烷分子链中引入酯基功能基团，使得聚硅氧烷具有亲CO₂性，可作为CO₂的乳化剂用于超临界领域；或利用酯基中的羰基与稀土离子配位制备有机硅发光材料。

在现有技术中，有关酯基功能聚硅氧烷的制备方法主要有：E.J.Beckman等利用含硅氢基的聚硅氧烷与同时含乙烯基和酯基的化合物在氯铂酸催化剂下发生硅氢加成反应，制得含酯基功能聚硅氧烷(参见R.Fink,D.Hancu,R.Valentine,and E.J.Beckman,J.Phys.Chem.B 1999,103:6441-6444)；Haifeng Lu利用含硅氢基的聚硅氧烷与同时含乙烯基和酯基的化合物在氯铂酸催化剂下发生硅氢加成反应，制得酯基功能聚硅氧烷(参见Haifeng Lu,J.Appl.Polym.Sci.2012,123:1884–1888)。但是，在这些类方法中，用到的催化剂氯铂酸价格昂贵，而且会残留在产品中，不但会导致生产成本过高，而且会对产品的性能产生损害；另外，所用微量铂催化剂对一些元素(如S、P、N等)很敏感，易与其形成含配位基的化合物，从而导致催化剂“中毒”降低催化活性，甚至失效；特别是，此反应中使用了大量甲苯，造成很大的环境污染，而且反应时间较长，生产成本大大提高，因而，大大限制了其应用范围。Yujing Zuo利用含乙烯基聚硅氧烷与同时含巯基和酯基的化合物在光引发剂存在下发生巯基-双键反应，制得酯基功能聚硅氧烷(参见Yujing Zuo,Chem.Eur.J.2014,20,12924–12932)，采用此方法，在光引发过程中，有副反应的发生，会影响聚硅氧烷产品的品质。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种酯基功能化聚硅氧烷及其制备方法与应用。

本发明的技术方案如下：

一种酯基功能化聚硅氧烷，具有式(I)所示结构式：

式(I)中，m＝0～7000，n＝1～400，m、n皆为整数，x≥1的整数，R为烃基或含杂原子烃基。

根据本发明，优选的，式(I)中，m＝0～400，n＝1～200；x＝1～10，所述的烃基为烷基、芳基、芳烷基或烯烃基；所述的含杂原子烃基为含O、N、S、P或Si的烃基。