[发明专利]一种烃基硅醇的醇溶液及制备方法

说明书

本申请公开了一种烃基硅醇的醇溶液及制备方法，该醇溶液包括：烃基烃氧基硅烷、水、混合催化剂以及中和剂，所述烃基烃氧基硅烷与所述水的摩尔比例为1:1～1:6，所述混合催化剂的质量与所述烃基烃氧基硅烷和所述水的总质量之比为1:100～10:100，所述中和剂的质量与所述烃基烃氧基硅烷和所述水的总质量之比为0:100～10:100。该制备方法，所述烃基硅醇的醇溶液由烃基烃氧基硅烷经酸式水解制备而成。本申请烃基硅醇的醇溶液不仅可提供合成各类有机硅聚合物所需的活性单体、合成各种含硅化合物所需的活性中间体，还可直接用作或与其他偶联剂混合后用作无机固体颗粒亲油改性剂、无机固体表面防水处理剂、混凝土抗渗防腐浸渍剂等界面改性剂，具有广泛应用领域和良好的应用前景。

技术领域

本申请属于有机硅材料技术领域，具体涉及一种烃基硅醇的醇溶液及制备方法。

背景技术

烃基硅醇是合成多种有机硅聚合物的重要活性单体，也是合成多种含硅化合物的重要活性中间体，也可作为无机固体颗粒亲油改性剂、无机固体表面防水处理剂、混凝土抗渗防腐浸渍剂等界面改性剂的活性组分，在有机硅材料技术领域应用广泛。

烃基硅醇主要是通过其对应的烃基烃氧基硅烷水解得到，该水解工艺常用的催化剂为小分子酸如硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、乙酸，或小分子碱如氢氧化钠、氢氧化钾、氨、四甲基氢氧化铵，这些催化剂的酸性或碱性较强，对设备有一定的腐蚀性，不利于烃基硅醇的稳定，也不利于烃基硅醇的后续应用，需中和并脱除，可能造成原料浪费和污染；此外，由于大部分烃基烃氧基硅烷与水并不相溶，且上述常用催化剂都相对更易容于水中而难溶于烃基烃氧基硅烷，造成水解反应仅在水-烃基烃氧基硅烷界面上发生，无其他添加剂的情况下反应十分缓慢，为促进这些原料的互溶，加速反应，通常需要加入大量小分子醇作溶剂，并在反应完成后额外增加蒸馏步骤以脱除这些醇，不仅造成能源浪费，还可能产生环境污染和安全隐患。因此，需改良催化剂成分、优化水解工艺，开发一种烃基硅醇的醇溶液及制备方法。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种烃基硅醇的醇溶液及制备方法。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请一方面提出了一种烃基硅醇的醇溶液，包括：烃基烃氧基硅烷、水、混合催化剂以及中和剂，其中，所述烃基烃氧基硅烷与所述水的摩尔比例为1:1～1:6，所述混合催化剂的质量与所述烃基烃氧基硅烷和所述水的总质量之比为1:100～10:100，所述中和剂的质量与所述烃基烃氧基硅烷和所述水的总质量之比为0:100～10:100。

优选地，上述的烃基硅醇的醇溶液，其中，所述混合催化剂的组成及其质量比例如下：

酸性钛酸酯偶联剂：100；

中碳醇或高碳醇：0～150；

非离子表面活性剂：0～150；

季铵盐型阳离子表面活性剂或甜菜碱型两性活性剂：0～300；

和/或，所述中和剂为阴离子表面活性剂或小分子有机胺。

优选地，上述的烃基硅醇的醇溶液，其中，所述烃基烃氧基硅烷的结构式为：R¹_mSi(OR²)_4-m或(R²O)₃Si(CH₂)_xS_n(CH₂)_ySi(OR²)₃，其中，R¹表示碳原子数为1～18的烃基、可在弱酸性醇-水体系中稳定且酸碱性为中性至弱酸性的含杂原子官能团取代的碳原子数为0～18的烃基，R²表示碳原子数为1～3的烷基、由碳原子数为1～3的烷氧基封端的聚合度为2～3的聚氧乙烯基或聚氧丙烯基，0≤m≤3,0≤n≤6,1≤x≤18,1≤y≤18；