醛基改性硅油、制备方法及应用与流程

本发明属于有机硅改性硅油制备，具体涉及一种醛基改性硅油、制备方法及应用。

背景技术：

1、改性硅油是指将硅油分子链上的甲基替换为有机基或功能性聚合物链段，从而改变硅油的原本性质的产物。改性硅油继承了普通硅油的耐老化性、脱膜性、耐高低温性和生理惰性等优点，同时也具备了普通硅油所没有的一系列特性，如易乳化性、吸附性、生物相容性和湿润性等。改性硅油因引入官能团的不同，其性能和应用也有所不同，常见的改性硅油有氨基改性硅油、聚醚改性硅油、环氧改性硅油、苯基硅油、乙烯基硅油等。公开号为cn117327282a的发明的专利公开了一种氨基改性硅油的制备方法，(1)将胺类化合物、乙酸与丙酸混合，于一定温度下反应一定时间得到改性铵盐；(2)将1,1,3,3-四甲基-1,3-二[3-(环氧乙基甲氧基)丙基]二硅氧烷与改性铵盐混合，于一定温度下反应一定时间得到氨基硅氧烷中间体；(3)将八甲基环四硅氧烷、催化剂与氨基硅氧烷中间体混合，于一定温度下反应一定时间得到氨基改性硅油。该制备方法制备的目标产物结构可调控，无溶剂参与反应，有较好的润湿性和稳定性，反应生产效率高。公开号为cn115368574a的发明专利公开了一种改性硅油、制备方法及其应用，采用烷基封端的烯丙基聚醚、未封端的烯丙基聚醚和芳香族烯丙基醚对含氢聚硅氧烷进行改性，得到式1所示改性硅油。可以有效调控单组份聚氨酯泡沫的表面、内部孔结构和尺寸稳定性，为单组份聚氨酯泡沫填缝剂用有机硅表面活性剂的合成提供了新的思路；同时该表面活性剂制备方法简单，易操作，适于工业化生产。但是上述氨基、醚基改性的硅油在应用上具有一定的局限性。

2、醛基是一个结构活泼、反应性强的化学基团，它在有机合成、生物化学以及材料科学等多个领域都有着广泛的应用，其中胺醛缩合反应是一种重要的化学反应，主要涉及含羰基的醛或酮与含氨基的化合物(如胺)之间的反应。该类反应所需条件简单，室温下即可进行。将醛基引入至硅油中，将为硅油带来新的性能及功能，因此，需要开发出一种醛基改性硅油。

技术实现思路

1、本发明提供一种醛基改性硅油、制备方法及应用，通过硅氢加成反应选择性地将醛基引入至硅油中，获得醛基改性硅油，通过胺醛反应，醛基改性硅油与双胺基化合物交联固化，可用于制备疏水涂层。

2、本发明的技术方案为：

3、第一方面，公开了醛基改性硅油的制备方法，包括以下步骤：

4、1)将烯醛、端含氢硅油加入到反应器中，升温至50-70℃，加入催化剂，通入n2，升温到70-120℃搅拌反应3-10h，得到醛基硅油粗品；

5、2)将步骤1)所得粗品使用1-乙炔基环己醇淬灭催化剂，减压蒸馏除去低沸物，得到醛基改性硅油。

6、优选地，烯醛选自10-十一烯醛、8-十一烯醛、9-十一烯醛、2-十一烯醛、癸烯醛、辛烯醛、丙烯醛、4-戊烯醛、2-戊烯醛、7-辛烯醛、9-癸烯醛、3-戊烯醛、异戊烯醛、异丁烯醛、2-丁烯醛、2-已烯醛、2-癸烯醛、8-壬烯醛、2-十二烯醛、8-十一碳烯醛、2-丙基丙烯醛、4-己烯醛、2-苄基丙烯醛、2-乙基丙烯醛、2-庚烯醛、2-癸烯醛、7-癸烯醛、4-癸烯醛、2-壬烯醛、6-壬烯醛、5-辛烯醛的一种。

7、优选地，端含氢硅油为低端含氢硅油，端含氢硅油中含氢量选自0.01-0.015％、0.04-0.05％、0.06-0.08％、0.1-0.12％、0.11-0.13％、0.17-0.19％中的一种。

8、优选地，步骤1)中烯醛与端含氢硅油的摩尔比为(1.05-1.3)：1。

9、优选地，步骤1)中催化剂用量为烯醛和端含氢硅油总质量的5ppm-20ppm。

10、优选地，步骤2)中1-乙炔基环己醇用量为催化剂质量的1/30-1/20，更优选地为1/25。

11、优选地，步骤1)中所述催化剂为广州市矽友新材料科技有限公司生产的pt-5000yb催化剂。

12、第二方面，公开了所述的醛基改性硅油的制备方法制备的醛基改性硅油。

13、第三方面，公开了所述的醛基改性硅油在制备疏水涂层中的应用，制备疏水涂层的方法包括以下步骤：

14、s1分别配置醛基改性硅油和二乙烯三胺的乙酸乙酯溶液；

15、s2将醛基改性硅油的乙酸乙酯溶液和二乙烯三胺的乙酸乙酯溶液依次喷洒在玻璃片表面，置于25-30℃条件下至表面液体固化，得到所述疏水涂层材料。

16、优选地，步骤s1中醛基改性硅油的质量浓度为50-55％，二乙烯三胺的质量浓度为50-55％。

17、首先通过硅氢加成反应在含氢硅油端基引入不同的醛基链段，并利用胺醛缩合反应与双胺基化合物发生交联共聚，固化后得到具有疏水性能的透明疏水涂层材料。作为低表面能的有机硅材料，本涂层的引入降低了玻璃的表面自由能，同时增加了玻璃表面的粗糙度，因此起到了疏水作用。

18、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

19、1.本发明所制备的硅油具有良好的反应性，可与双胺基化合物在室温下反应成膜，得到疏水涂层，疏水涂层具有良好的固化性能，固化之后不发粘，且具有合适的固化时间20-23h，带有本发明疏水涂层的玻璃与水之间的接触角可达到114.8°，表现出良好的疏水性能。

20、2.本发明制备的醛基改性硅油工艺简单，不存在工艺复杂、成本高昂等的技术问题。

技术特征：

1.醛基改性硅油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的醛基改性硅油的制备方法，其特征在于，烯醛选自10-十一烯醛、8-十一烯醛、9-十一烯醛、2-十一烯醛、癸烯醛、辛烯醛、丙烯醛、4-戊烯醛、2-戊烯醛、7-辛烯醛、9-癸烯醛、3-戊烯醛、异戊烯醛、异丁烯醛、2-丁烯醛、2-已烯醛、2-癸烯醛、8-壬烯醛、2-十二烯醛、8-十一碳烯醛、2-丙基丙烯醛、4-己烯醛、2-苄基丙烯醛、2-乙基丙烯醛、2-庚烯醛、2-癸烯醛、7-癸烯醛、4-癸烯醛、2-壬烯醛、6-壬烯醛、5-辛烯醛的一种。

3.如权利要求1所述的醛基改性硅油的制备方法，其特征在于，端含氢硅油为低端含氢硅油，端含氢硅油中含氢量选自0.01-0.015％、0.04-0.05％、0.06-0.08％、0.1-0.12％、0.11-0.13％、0.17-0.19％中的一种。

4.如权利要求1所述的醛基改性硅油的制备方法，其特征在于，步骤1)中烯醛与端含氢硅油的摩尔比为(1.05-1.3)：1。

5.如权利要求1所述的醛基改性硅油的制备方法，其特征在于，步骤1)中催化剂用量为烯醛和端含氢硅油总质量的5ppm-20ppm。

6.如权利要求1所述的醛基改性硅油的制备方法，其特征在于，步骤2)中1-乙炔基环己醇用量为催化剂质量的1/30-1/20。

7.如权利要求1所述的醛基改性硅油的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述催化剂为广州市矽友新材料科技有限公司生产的pt-5000yb催化剂。

8.如权利要求1-7中任一项所述的醛基改性硅油的制备方法制备的醛基改性硅油。

9.如权利要求8所述的醛基改性硅油在制备疏水涂层中的应用，其特征在于，制备疏水涂层的方法包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的醛基改性硅油在制备疏水涂层中的应用，其特征在于，步骤s1中醛基改性硅油的质量浓度为50-55％，二乙烯三胺的质量浓度为50-55％。

技术总结本发明公开了一种醛基改性硅油、制备方法及应用，属于有机硅改性硅油技术领域。其技术方案为：1)称取烯醛、端含氢硅油加入到反应器中，一定温度下加入催化剂，通入N<subgt;2</subgt;，升温搅拌反应，得到醛基硅油粗品；2)使用1‑乙炔基环己醇淬灭催化剂，减压蒸馏除去低沸物，得到醛基改性硅油。本发明所制备硅油结构新颖，首次将醛基引入硅油中，工艺简单，不存在工艺复杂、成本高昂等的技术问题。该硅油可与二乙烯三胺发生交联反应，可用于制备疏水涂层，具有良好的疏水效果。技术研发人员：曾庆铭,李琳琳,曾军豪,张建,赵嘉美,窦国梁受保护的技术使用者：山东共聚有机硅技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17