用于制备聚环氧硅氮烷和使用聚环氧硅氮烷生成氨基官能化聚有机硅氧烷的方法与流程

技术特征：
1.一种用于制备环状聚环氧硅氮烷的方法，所述方法包括：1)将包括以下的起始物质组合a)烯丙基官能化胺，b)能够催化硅氢加成反应的铂催化剂，c)式的硅氢加成反应促进剂，其中的硅氢加成反应促进剂，其中表示选自由双键和三键组成的组的键，下标a为1或2，下标b为0或1，前提条件是当为双键时，则a＝2且b＝1，并且当为三键时，则a＝1且b＝0；每个r1独立地选自由氢、1至15个碳原子的烷基基团和6至20个碳原子的芳基基团组成的组；r2选自由氢、1至15个碳原子的烷基基团和6至20个碳原子的芳基基团组成的组；r3选自由氢、1至15个碳原子的烷基基团和6至20个碳原子的芳基基团组成的组，并且r4选自由氢、1至15个碳原子的烷基基团和6至20个碳原子的芳基基团组成的组；r5为独立选择的1至15个碳原子的单价烃基团；并且r6为独立选择的1至15个碳原子的单价烃基团；从而形成反应混合物，并且此后2)向所述反应混合物中添加：d)式的sih封端的硅氧烷低聚物，其中每个r8为独立选择的1至18个碳原子的单价烃基团并且下标x为1或2；从而制备所述环状聚环氧硅氮烷。2.根据权利要求1所述的方法，其中起始物质a)即所述烯丙基官能化胺具有式其中每个r9独立地选自由氢和1至15个碳原子的烷基基团组成的组。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述烯丙基官能化胺选自由2-甲基-烯丙基胺和烯丙基胺组成的组。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中起始物质b)即所述硅氢加成反应催化剂选自由以下组成的组：i)铂金属，ii)铂化合物，iii)所述铂化合物与低分子量有机聚硅氧烷的络合物，iv)在基质或核壳型结构中微封装的所述铂化合物，v)在基质或核壳型结构中微封装的所述铂化合物的络合物，以及vi)它们中的两种或更多种的组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中起始物质c)即所述促进剂选自由以下
组成的组：(1,1,-二甲基-2-丙烯基)氧基二苯基硅烷、(1-甲基-2-丙烯基)氧基二苯基硅烷、
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中起始物质d)即所述sih封端的硅氧烷低聚物选自由1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷组成的组。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述sih封端的硅氧烷低聚物是1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，并且所述环状聚环氧硅氮烷具有通式：其中每个r9独立地选自由氢和1至15个碳原子的烷基基团组成的组。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述环状聚环氧硅氮烷选自由以下组成的组：
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述sih封端的硅氧烷低聚物是1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷，并且所述环状聚环氧硅氮烷具有通式：其中每个r9独立地选自由氢和1至15个碳原子的烷基基团组成的组。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中起始物质e)即溶剂在步骤1)期间和/或之后添加。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤1)中的组合通过混合起始物质a)、b)和c)；并且将所述反应混合物加热至高达110℃的温度来进行。12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中起始物质b)即所述铂催化剂和起始物质c)即所述硅氢加成反应促进剂在组合起始物质a)即所述烯丙基官能化胺之前组合。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤2)在20℃至200℃；另选地40℃至150℃；以及另选地50℃至140℃的温度下进行。14.一种用于制备氨基官能化有机硅化合物的方法，所述方法包括：前-1)通过实践根据权利要求1至13中任一项所述的方法制备a)环状聚环氧硅氮烷；1)将包括以下的起始物质组合：a)所述环状聚环氧硅氮烷，和d)硅烷醇官能化有机硅化合物；从而制备包含所述氨基官能化有机硅化合物的反应产物；任选地2)回收所述氨基官能化有机硅化合物；以及任选地，在步骤2)之前，向所述反应混合物中添加e)酸预催化剂。15.根据权利要求14所述的方法，其中起始物质d)为下式的硅烷醇官能化聚二有机硅氧烷：
其中r
11
选自由oh和r8组成的组并且下标y具有足以提供在25℃处测得以下粘度的所述硅烷醇官能化聚二有机硅氧烷的值：8mpa
·
s至100,000,000mpa
·
s；另选地，8mpa
·
s至40,000,000mpa
·
s；另选地70mpa
·
s至500,000mpa
·
s；以及另选地，70mpa
·
s至16,000mpa
·
s。16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中步骤1)在环境温度至150℃处通过混合进行。17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中起始物质a)和起始物质d)中的一者连续地或以增量添加到含有起始物质a)和起始物质d)中的另一者的容器中。18.一种用于制备α-烷氧基-ω-氨基官能化聚硅氧烷的方法，所述方法包括：i)将包括以下的起始物质组合：a)通过根据权利要求1至13中任一项所述的方法制备的所述环状聚环氧硅氮烷，和b)式r
10
oh的醇，其中r
10
为1至8个碳原子的烷基基团；从而制备包含c)式的所述α-烷氧基-ω-氨基官能化聚硅氧烷的反应产物；任选地ii)纯化所述反应产物以回收c)所述α-烷氧基-ω-氨基官能化聚硅氧烷。19.根据权利要求18所述的方法，其中每个r8为烷基基团且每个r9为氢。20.根据权利要求18或权利要求19所述的方法，其中起始物质b)即所述醇选自由甲醇和乙醇组成的组。21.一种用于制备氨基官能化有机硅化合物的方法，所述方法包括：前-1)实践根据权利要求18至20中任一项所述的方法，从而制备在步骤i)中形成的所述反应产物和/或c)在步骤ii)中纯化的所述聚环氧硅氮烷；1)将包括以下的起始物质组合所述反应产物和/或c)所述聚环氧硅氮烷；d)硅烷醇官能化有机硅化合物；从而制备反应混合物；任选地2)将所述反应混合物加热至高达150℃；以及任选地3)在步骤1)之后和在存在步骤2)时，在步骤2)之前将e)酸预催化剂添加到所述反应混合物中。22.根据权利要求21所述的方法，其中起始物质d)包含下式的硅烷醇官能化聚二有机硅氧烷：
其中r
11
选自由oh和r8组成的组并且下标y具有足以提供在25℃处测得以下粘度的所述硅烷醇官能化聚二有机硅氧烷的值：8mpa
·
s至100,000,000mpa
·
s；另选地，8mpa
·
s至40,000,000mpa
·
s；另选地70mpa
·
s至500,000mpa
·
s；以及另选地，70mpa
·
s至16,000mpa
·
s。23.根据权利要求15或权利要求22所述的方法，其中所述氨基官能化有机硅化合物是下式的伯氨基基团封端的聚二有机硅氧烷：其中r
12
选自由oh、r8和
–
ch2ch(r9)ch2nh2组成的组并且下标n＝(x y 1)。24.根据权利要求14至17和21至23中任一项所述的方法，所述方法还包括：在步骤1)中添加f)氨基烷基官能化烷氧基硅烷；从而制备还包含侧链氨基烷基官能团的伯氨基基团封端的聚有机硅氧烷。25.根据权利要求14至17和21至24中任一项所述的方法，所述方法还包括：在步骤1)中添加g)封端剂。26.一种下式的化合物：其中每个r8为独立选择的1至18个碳原子的单价烃基团；每个r9独立地选自由氢和1至15个碳原子的烷基基团组成的组；r
10
为1至8个碳原子的烷基基团并且下标x为1或2。27.根据权利要求26所述的化合物，其中每个r8为独立选择的1至18个碳原子的烷基基团，每个r9为氢，并且r
10
为甲基或乙基。28.一种以下单元式的伯氨基官能化聚有机硅氧烷树脂：[(h2nch2ch2ch)r
82
sio
1/2
]j[(h2nch2ch2ch)r8sio
2/2
]k[(h2nch2ch2ch)sio
3/2
]l(r
203
sio
1/2
)g(r
202
sio
2/2
)h(r
20
sio
3/2
)f(sio4/2)d，其中每个r8为独立选择的1至18个碳原子的单价烃基团，每个r
20
独立地选自由可水解基团和r8组成的组，下标j≥0，下标k≥0，下标l≥0，下标g≥0，下标h≥0，下标f≥0，下标d≥0，数量(j k l)>1，数量(l f d)>1，并且数量(j k l g h f d)具有足以给出mn为1,000g/mol至8,000g/mol的树脂的值。29.根据权利要求28所述的树脂，其中每个r8独立地选自由烷基和芳基组成的组，并且每个r
20
独立地选自由羟基、烷基和芳基组成的组。
30.根据权利要求29所述的树脂，其中每个r8独立地选自由甲基和苯基组成的组，并且每个r
20
独立地选自由羟基、甲基和苯基组成的组。31.一种具有以下通式的环状聚环氧硅氮烷：其中每个r8为独立选择的1至18个碳原子的单价烃基团，并且每个r9为独立选择的1至15个碳原子的烷基基团。32.一种具有以下通式的环状聚环氧硅氮烷：其中每个r8为独立选择的1至18个碳原子的单价烃基团r8，并且每个r9独立地选自由氢和1至15个碳原子的烷基基团组成的组。33.根据权利要求32所述的环状聚环氧硅氮烷，其中每个r9为氢。34.根据权利要求31至33中任一项所述的环状聚环氧硅氮烷，其中每个r8为甲基。35.一种环状聚环氧硅氮烷，所述环状聚环氧硅氮烷选自由以下组成的组：

技术总结
公开了一种用于制备环状聚环氧硅氮烷的方法。所述环状聚环氧硅氮烷可以任选地转化为α-烷氧基-ω-氨基官能化聚硅氧烷。所述环状聚环氧硅氮烷或所述α-烷氧基-ω-氨基官能化聚硅氧烷可以在制备氨基官能化聚有机硅氧烷的方法中用作硅烷醇官能化聚有机硅氧烷的帽化剂。化剂。


技术研发人员：B
受保护的技术使用者：美国陶氏有机硅公司
技术研发日：2020.10.29
技术公布日：2022/6/15