一种高稳定性硅油的制备方法与流程

本发明属于硅油加工，特别是一种高稳定性硅油的制备方法。

背景技术：

1、硅油通常指的是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品。一般分为甲基硅油和改性硅油两类。

2、硅油一般是无色(或淡黄色)、无味、无毒、不易挥发的液体。硅油不溶于水、甲醇、乙二醇和2-乙氧基乙醇，可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶，稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇。它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点。

3、现有技术，申请号2016103947587，本发明提出了一种羟基硅油的制备方法，包括以下步骤，s1，将二甲基环硅氧烷混合物、醋酸酐与冰醋酸混合，搅拌升温至100-115℃，保温1.5～2.5小时，降温至75～85℃；s2，加入纯碱的水溶液，调节ph到8.0，升温至100℃，保温0.5～1.5小时，降温到70～80℃，静置，分水放油。本发明制备的羟基硅油产品粘度低于3毫帕·秒(25℃)，羟值含量可达18％～25％；产品纯度高、收得率高。

4、现有技术制备的硅油，热稳定性相对较差，因此，在高温领域中应用时，性能大幅度降低，限制了其使用。

5、因此，需要对现有技术进行进一步的改善。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高稳定性硅油的制备方法，以解决现有技术中的不足。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种高稳定性硅油的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)向反应釜内依次添加10-15重量份甲基苯基混合环体、3-5重量份八甲基环四硅氧烷和0.3-0.6重量份反应助剂，混合均匀，调节温度至45-50℃，并进行持续搅拌20-30min，然后再进行脱水处理；

5、(2)向反应釜内添加0.4-0.6重量份催化剂，将反应釜内温度调节至100℃，在-0.09mpa真空下进行开环聚合；

6、(3)检测反应釜内体系至一定粘度后，添加2.5-2.9重量份六甲基二硅氧烷，再间隔10min，再添加1.2-1.8重量份改性接枝剂，调节真空度至-0.05mpa，调节温度至95-98℃，保温15-20min，然后再调节真空度至-0.07mpa，调节温度至90-94℃，保温40-55min，并对反应釜内体系粘度进行监测，待反应釜内体系粘度稳定后，继续保温2小时；

7、(4)将反应釜内温度调节至152-155℃，保温10-15min，然后脱除低分子化合物，冷却至室温，过滤出料，即得。

8、作为进一步的技术方案：步骤(1)中所述反应助剂制备方法为：

9、以乙酰胺、2-氯丙酸甲酯、氟化钾为原料，经过反应制成反应中间体；

10、将得到的4-8重量份反应中间体溶解在其质量20倍的n,n-二甲基甲酰胺中，调节温度至70-75℃，保温10min，再添加3-5重量份2-氟丙酸甲酯、1.2-1.8重量份n-溴代丁二酰亚胺、0.4-0.6重量份过氧化二苯甲酰，搅拌反应4-6小时后，结束反应，经过提纯，得到反应助剂。

11、作为进一步的技术方案：所述反应中间体制备方法为：

12、首先，将乙酰胺进行干燥处理，然后再将经过干燥处理后的5-8重量份乙酰胺添加到反应釜内，再添加2-4重量份氟化钾，搅拌均匀后，再调节温度至150-160℃，保温搅拌15-20min然后再添加1-2重量份2-氯丙酸甲酯，降低温度至120-125℃，保温搅拌40-50min，得到反应中间体。

13、作为进一步的技术方案：所述真空脱水为：

14、在40-45℃，-0.007mpa的条件下进行真空脱水1-1.5小时。

15、作为进一步的技术方案：步骤(2)中所述催化剂为四甲基氢氧化铵硅醇盐。

16、作为进一步的技术方案：所述四甲基氢氧化铵硅醇盐制备方法为：

17、向反应釜内添加摩尔比为1:20-25的四甲基氢氧化铵和八甲基环四硅氧烷，在氮气保护下，调节温度至60-65℃，保温搅拌30min，然后进行减压脱水处理40-50min，再调节温度至70-75℃，保温反应2-3小时，然后进行出料，即得。

18、作为进一步的技术方案：步骤(3)中所述改性接枝剂制备方法为：

19、将40-50重量份甲苯、3-6重量份氨丙基七异丁基分别添加到干燥箱中进行干燥处理，然后再依次添加到反应釜中，搅拌18-25min，再添加5-6重量份三乙胺和1-2重量份酰胺类化合助剂，向反应釜内通入惰性气体，排出反应釜内空气，然后快速调节反应釜内温度至90-95℃，再将2-3重量份氯甲基三乙氧基硅烷添加到反应釜内，再调节温度至108-115℃，搅拌反应4-6小时，进行减压蒸馏，去除多余的甲苯和三乙胺、氯甲基三乙氧基硅烷，即得。

20、作为进一步的技术方案：所述惰性气体为氮气；

21、所述快速调节反应釜内温度为：

22、以10℃/min速率进行升温；

23、所述酰胺类化合助剂制备方法包括以下步骤：

24、a、将4－二甲氨基吡啶、1－氨基蒽醌分别置于80℃下干燥处理；

25、b、将经过干燥处理后的5-7重量份4－二甲氨基吡啶、3-4重量份1－氨基蒽醌依次添加到40-45重量份有机溶剂中，其中，有机溶剂采用n，n－二甲基甲酰胺，然后搅拌均匀，得到混合液；

26、c、向上述得到的混合液中添加10-12重量份二碳酸二叔丁酯溶液，其中，二碳酸二叔丁酯溶液质量分数为15％，二碳酸二叔丁酯溶液为将二碳酸二叔丁酯溶解到n，n－二甲基甲酰胺中，分20次添加，每次添加量相同，然后在75℃下进搅拌反应10小时，冷却至室温，得到反应料；

27、d、对上述得到的反应料进行萃取，并蒸出有机溶剂，得到反应粗品；

28、f、对反应粗品进行纯化，再采用乙酸乙酯进行清洗，干燥得到酰胺类化合助剂。

29、作为进一步的技术方案：步骤(3)所述检测反应釜内粘度为检测到反应釜内体系粘度升高至210mpa·s后，添加六甲基二硅氧烷。

30、作为进一步的技术方案：步骤(4)中所述脱除低分子化合物为在180-210℃、-0.09mpa抽真空下脱除低分子化合物至无馏分馏出为止。

31、硅油是一类以si-o-si为主链，侧链带有多种有机基团的具有不同聚合度链状的额线性聚有机硅氧烷，室温下一般为无色、无味、无毒、不易挥发的液体油状物，但是常规的硅油的耐热分解性能相对较差，因此，本发明通过对现有技术进行进一步的改进，来提高硅油的耐热稳定性，从而使得制备的硅油在高温领域中应用，能够保持优异的稳定性。

32、本发明制备的硅油，通过引入苯基，能够赋予制备的硅油高低温稳定性均得到大幅度的改善。

33、本发明制备的硅油与甲基硅油相比，具有多种优点，通过引入的反应助剂的作用，能够提高了与有机溶剂之间的溶解性能，能够更好的溶解于有机溶剂，同时，在与机聚合物之间的相容性得到大幅度的提高，能够改善其性能，在与有机聚合物结合时，主要是能够与有机聚合物上的官能团发生结合反应，从而形成更加稳定的化学键，促使结构更加稳定，进而显著的提高了耐热稳定性。

34、本发明通过引入改性接枝剂，一方面，会破坏二甲基硅氧烷结构的规整性，能够降低了聚合物的结晶温度，由于聚合物的结晶温度的降低，使得制成的硅油的耐高低温性能得到进一步的提高，从而在高温或低温领域中应用，能够保持更好的稳定性，这主要是由于改性接枝剂会进行反应，将活性基团结合到聚合物侧链上，能够更好的防止了原本侧链基团易于受热分解的弊端，从而提高了硅油的热稳定性。

35、引入改性接枝剂另一方面目的是为了在硅油合成过程中，通过改性接枝剂制备过程中引入的酰胺类化合助剂，其上携带的活性集团对聚合物产生的“攻击”作用，活性基团会与聚合物结构中的硅原子上3d轨道进行配位，从而会让其电子云密度发生重新分布作用，从而会引发聚合物中硅-氧-硅键的断裂，从而更加有利于不同活性基团的与聚合物分子量上进行结合，形成更加稳定的聚合物分子链结构，并且，还会形成低聚体活性中心，会产生循环效应转而攻击其它部分分子链，不断重复结合反应，从而使得分子链不断的增加，知道最终趋于稳定，形成更加稳定的结构。

36、有益效果：

37、本发明提供了一种高稳定性硅油的制备方法，本发明制备的硅油的高温稳定性得到大幅度的提高，能够更好的在高温领域中应用，同时，通过对硅油制备方法的改，能够大幅度的提高了制备的硅油的多种特性，尤其是赋予更好的润滑性、柔韧性、憎水性、防污性等，从扩大了硅油的应用范围。