[发明专利]一种端巯基有机硅聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种端巯基有机硅聚合物及其制备方法，属于高分子材料领域。本发明的端巯基有机硅聚合物为乙醇胺改性的端环氧基有机硅与巯基一元酸反应，经碱洗、水洗、干燥步骤后得到端巯基有机硅。本发明在有机硅聚合物分子结构中引入巯基的同时，引入了羟基、羰基等极性基团，所得聚合物与基材结合强度高。此外，本发明具有产物结构设计性强、反应条件温和、纯化简单、收率高等优点。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种端巯基有机硅聚合物及其制备方法。

背景技术

有机硅树脂是指以硅氧键（-Si-O-Si-）为分子主链组成的一类聚合物。硅氧键的键长（约为1.64Å）比一般化学键的键长要长、柔顺性好，决定了聚硅氧烷化合物具有优秀的耐低温性能；硅氧键中氧原子的孤对电子与硅原子空轨道相重叠，导致硅氧键的解离能高、具有优异的耐高温性能；聚硅氧烷的介电常数在3左右，因此，它具有较好的电绝缘性；聚硅氧烷的表面张力低，表现为优秀的滑爽性和隔离性。此外，硅元素的含量在自然界中非常丰富（为26.4%），硅元素来源广泛，因此，有机硅聚合物是发展前景可观的一类材料。但是，有机硅树脂（如，二甲基硅树脂）多不含反应性官能团，分子链自身不能交联、也不与其它材料发生反应，造成其力学性能（强度、附着力等）较差。工业上，为了改善有机硅烷的力学性能，通过加入含官能团的硅氧烷，经水解反应将反应性基团（胺基、环氧基、乙烯基、巯基等）引入到有机硅树脂的分子中。例如，发明专利CN 102675646 A提及，在氯硅烷的水解产物中加入巯基硅氧烷进行水解反应，在有机硅聚合物结构中引入巯基官能团，得到了巯基官能团修饰的有机硅树脂。带有巯基官能团的有机硅树脂作为铜导线表面涂层的基体树脂，提高了它在铜金属表面的附着力。水解法是目前最常用的合成含官能团的有机硅树脂的方法，但也存在引入官能团较单一、极性基团少，且数目难控制的缺点。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点，本发明的提出了一种端巯基有机硅聚合物及其制备方法。

一种端巯基有机硅聚合物，如通式（I）所示

(-SiR₁R₂-O-)_n-{CH₂-CH₂-O-CH₂CH(OH)_a(OOC(CH₂) _b-SH)_cN[CH₂CH₂OOC(CH₂)_b-SH]_d[CH₂CH₂OH]_e}₂ （I）

其中，R₁、R₂为甲基或苯基；n为自然数，且30≤n≤20000；a、b、c、d、e均为整数，且a+ c=1，b=2~11，d + e = 2 且d≠0。

一种端巯基有机硅聚合物的制备方法，包括以下步骤：

1）端环氧基有机硅树脂与二乙醇胺按照摩尔比1:2-4投料，加入过量的氯仿作为溶剂在室温-50℃条件下反应2-24小时，然后在甲醇中沉淀、干燥即得到羟基有机硅树脂，其中，所述端环氧基有机硅树脂中硅原子的取代基为苯基或甲基中的一种，且每个分子链含有2个环氧基；

2）所述羟基有机硅树脂与巯基一元酸按照摩尔比1:2-9投料，并加入摩尔比为10:1的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶为催化剂，加入过量氯仿作为溶剂在室温下反应24小时；然后先后经过水洗、5%的碳酸氢钠水溶液洗涤、干燥，并用旋转蒸发仪除掉氯仿后在30℃真空干燥箱里干燥24小时，即得到端巯基有机硅树脂；

其中，所述巯基一元酸为3-巯基丙酸、4-巯基丁酸、（R）-2-巯基丁酸、5-巯基戊酸、6-巯基己酸、7-巯基庚酸、8-巯基辛酸、11-巯基十一酸、12-巯基十二酸中的至少一种。