[发明专利]一种MQ型有机硅树脂的无水合成制备方法

说明书

本发明是关于一种MQ型有机硅树脂的无水合成制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a)将硅烷封端剂A与烷氧基硅化合物B进行混合；b)加入酸性催化剂C；c)在剧烈搅拌下加入含活泼氢物质D，溶剂和酸酐类物质E。酸酐类物质E占总投料量的重量百分比不低于5%；d)在一定温度下反应0.5至10小时后，反应混合物经中和，过滤，脱溶剂得到有机硅MQ树脂。本发明的MQ树脂制备方法的生产不引入水，在反应之后也不产生废水，反应进程可控性强，副反应少。

技术领域

本发明涉及一种有机硅树脂的制备方法，尤其涉及一种MQ型硅树脂的制备方法。

背景技术

MQ树脂是由单官能链节和四官能链节组成、具有双层结构的聚有机硅氧烷。其具有优异的耐高低温性能，耐腐蚀性能，粘接性能，耐辐射性能等，而被广泛用作聚硅氧烷的表面处理剂、补强材料、增粘剂或其他添加剂。

MQ树脂具有多种制备方法，主要分为硅酸乙酯法与水玻璃法，分别以硅酸乙酯或硅酸乙酯的聚合态以及硅酸钠为原料进行。其中硅酸乙酯法以其易操作性，产率高，结构控制容易，产品分子量分布较窄而被广泛的使用。例如美国专利US4707531中描述，六甲基二硅氧烷与水混合后加入硅酸乙酯，反应混合物进行静止分层，下层有机层经过水洗，浓缩以及过滤后得到目标有机硅MQ树脂。又如中国专利CN106750304中描述，聚正硅酸乙酯与六甲基二硅氧烷在硫酸催化下的水解反应，在一定温度和时间反应完成后，加碱中和，生成盐，盐分经压滤去除。

但在合成制备MQ型硅树脂的过程中，一般都会使用到水作为反应物使得硅酸钠或烷氧基硅进行水解，这就不可避免的在反应后期有废水产生。而有机硅废水成分复杂，而且由于其耐生物性能，使得废水的处理比较困难，增加综合成本的同时，也增加了对环境污染的风险。

JADA在1987年研究了使用冰醋酸，与醇原位产生水从而在盐酸催化下进行对正硅酸乙酯的水解，乙酸乙酯作为副产物产生，并且提出了一种混合SN1和SN2的反应机理。此种方法虽然可以实现在不加入水情况下的硅酸乙酯的水解缩合，但由于大量的使用醋酸，从而引入相当大量的活泼氢，最终还是以水的形式存在于体系，也就是说虽然在初始没有水的加入，此方法仍有大量废水产生。

所以，我们需要一种制备MQ有机硅树脂的工艺，该工艺在反应时不需加入水，而且最重要的是在反应过程中以及反应后不产生水，从而消除了废水的隐患。

发明内容

本发明是关于一种MQ型有机硅树脂的合成制备方法，这里所指的MQ树脂是同时具有单官能度的M(RMe2SiO-)以及四官能度的Q(SiO2)结构的有机硅树脂。其中R是氢或具有1至20个碳的烃基，例如，甲基，乙基，苯基，乙烯基等。

本发明的无水合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a)将硅烷封端剂A与烷氧基硅化合物B进行混合

b)加入酸性催化剂C

c)在剧烈搅拌下加入含活泼氢物质D，溶剂和酸酐类物质E。酸酐类物质E占总投料量的重量百分比不低于5%

d)在一定温度下反应0.5至10小时后，反应混合物经中和，过滤，脱溶剂得到有机硅MQ树脂。

硅烷封端剂A是单官能度有机硅分子，常用“M”来表示，其通式为：

RMe2SiY

其中R是氢或具有1至20个碳的烃基，例如，甲基，乙基，苯基，乙烯基等。Y是烷氧基，硅氧基或卤素。硅烷封端剂A包括但不局限于三甲基氯硅烷，三甲基甲氧基硅烷，三甲基乙氧基硅烷，六甲基二硅氧烷，二甲基乙烯基氯硅烷，1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷，二甲基苯基氯硅烷，二甲基苯基甲氧基硅烷等。

烷氧基硅化合物B为四官能度有机硅分子，常用“Q”来表示其结构，其通式为：

X（SiX2）nX