本發明屬于聚醚制備，具體涉及一種高分子量硅烷改性聚醚的制備方法。

背景技術：

1、硅烷改性聚醚是一種新型的有機硅聚合物。聚醚多元醇是其重要的起始原料之一。聚醚多元醇通常是通過環氧乙烷、環氧丙烷等環氧化合物在起始劑（如多元醇）的存在下開環聚合而得到的。例如，以丙二醇為起始劑，與環氧丙烷反應，可以得到不同分子量和官能度的聚醚多元醇。硅烷偶聯劑也是合成硅烷改性聚醚的關鍵原料。在合成過程中，硅烷偶聯劑的烷氧基與聚醚多元醇末端的羥基發生縮合反應。例如，硅烷偶聯劑中的甲氧基（-och3）與聚醚多元醇末端的羥基（-oh）在一定的反應條件（如催化劑存在、適當的溫度等）下，脫去一分子甲醇（ch3oh），從而將硅烷結構引入到聚醚鏈段上。硅烷改性聚醚對多種材料具有良好的粘結性。它既可以粘結無機材料，如玻璃、金屬（鋁、鋼等），又能粘結有機材料，如塑料（如pvc、pp等）、木材等。因此，硅烷改性聚醚在建筑行業、汽車行業、電子電器行業均有廣泛的應用。例如，在建筑行業中，硅烷改性聚醚密封膠可以牢固地粘結玻璃與鋁合金窗框，能夠承受一定的外力和氣候變化而不發生脫落。在汽車工業，能夠用于汽車的密封和粘結。在電子電器行業，可用于電子元件的封裝和保護。

2、高分子量硅烷改性聚醚具有力學性能優異且穩定性強等優勢。在力學方面，較高的分子量意味著分子鏈更長、更復雜，在粘結過程中，硅烷改性聚醚分子可以與被粘結材料表面形成更多的相互作用點，有利于提高粘結強度；同時分子量高的硅烷改性聚醚自身的內聚強度較高，能夠更好地抵抗外力的拉扯和剪切，不容易被撕裂，能夠保持良好的密封效果。在穩定性方面，由于分子量高，分子鏈之間的相互作用更強，需要更高的能量才能破壞分子鏈的結構。因此高溫環境下，能夠更好地保持其密封和粘結性能，不會因為高溫而迅速分解或失去粘性。此外，分子量高的硅烷改性聚醚具有更好的抵抗能力，其復雜的分子結構使得化學物質難以滲透到分子內部進行反應，高分子量硅烷改性聚醚密封膠能夠更好地抵抗化學物質的腐蝕，延長密封膠的使用壽命。

3、但是硅烷改性聚醚隨著分子量的增大，其粘度越大，粘度過大會增加聚醚產品加工與操作性方面的難度，如混合、攪拌困難，涂覆與施工不便等；甚至還存在影響產品性能的風險。而且部分高分子量硅烷改性聚醚還存在色澤深，儲存過程中粘度變化大、色澤加深嚴重等問題。因此，制備出粘度小，儲存穩定性強，儲存過程中粘度、色澤變化小的高分子量硅烷改性聚醚，對其應用具有重要意義。

技術實現思路

1、本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種高分子量硅烷改性聚醚的制備方法。本發明制備的高分子量硅烷改性聚醚，其粘度小，儲存穩定性強，儲存過程中粘度、色澤變化小。

2、本發明提供了一種高分子量硅烷改性聚醚的制備方法。

3、具體地，一種高分子量硅烷改性聚醚的制備方法，包括以下步驟：

4、（1）將多元醇與第一催化劑混合，滴加第一環氧丙烷，進行第一次聚合反應，反應結束后，經后處理得到低分子量聚醚多元醇；

5、（2）將步驟（1）制備的低分子量聚醚多元醇與第二催化劑混合，滴加第二環氧丙烷，進行第二次聚合反應，制得中分子量聚醚多元醇；

6、（3）將步驟（2）制備的中分子量聚醚多元醇與第三催化劑混合，滴加第三環氧丙烷，進行第三次聚合反應，制得高分子量聚醚多元醇；

7、（4）將步驟（3）制備的高分子量聚醚多元醇與含鉍催化劑混合，然后加入硅烷偶聯劑，進行封端反應，反應結束后依次加入小分子醇和抗氧化劑，制得高分子量硅烷改性聚醚；

8、所述低分子量聚醚多元醇的分子量為300-800；所述中分子量聚醚多元醇的分子量為所述低分子量聚醚多元醇的2-10倍；所述高分子量聚醚多元醇的分子量為所述中分子量聚醚多元醇的2-10倍；

9、所述第一次聚合反應的溫度為110-120℃；所述第二次聚合反應的溫度為125-145℃；所述第三次聚合反應的溫度為125-145℃；

10、在步驟（4）中，所述抗氧化劑為磷類抗氧化劑和酚類抗氧化劑。

11、優選地，所述低分子量聚醚多元醇的分子量為350-800；所述中分子量聚醚多元醇的分子量為所述低分子量聚醚多元醇的3-9倍；所述高分子量聚醚多元醇的分子量為所述中分子量聚醚多元醇的3-9倍。

12、優選地，在步驟（1）中，所述多元醇包括丙二醇、丙三醇、甘油中的一種。

13、優選地，在步驟（1）中，所述第一催化劑為堿金屬催化劑，如氫氧化鈉、氫氧化鉀。所述第一催化劑的加入量為所述低分子量聚醚多元醇的質量的0.1%-1%，如0.1%-0.8%，0.1%-0.5%，0.2%-0.3%等。

14、優選地，在步驟（1）中，所述后處理的過程為：向反應體系中加入酸、吸附劑進行處理，然后經脫水，去除所述吸附劑。

15、優選地，在步驟（2）中，所述第二催化劑為雙金屬絡合催化劑或多金屬絡合催化劑。所述第二催化劑的加入量為所述低分子量聚醚多元醇的質量的0.0015%-0.015%；如0.0015%、0.002%、0.004%、0.008%、0.012%、0.015%等。

16、優選地，在步驟（3）中，所述第三催化劑為雙金屬絡合催化劑或多金屬絡合催化劑。所述第三催化劑的加入量為所述中分子量聚醚多元醇的質量的0.0015%-0.015%；如0.0015%、0.002%、0.004%、0.008%、0.012%、0.015%等。

17、優選地，在步驟（4）中，所述含鉍催化劑包括但不限于羧酸鉍，例如(2-乙基己酸)鉍、新癸酸鉍或四甲基庚二酸鉍。

18、優選地，在步驟（4）中，所述含鉍催化劑的加入量為所述高分子量硅烷改性聚醚的質量的0.05%-0.2%，如0.08%、0.1%、0.15%等。

19、優選地，在步驟（4）中，所述封端反應的溫度為70-90℃，所述封端反應的時間為1-5小時。

20、優選地，在步驟（4）中，所述硅烷偶聯劑為異氰酸酯硅烷，如異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、異氰酸酯丙基三甲氧基硅烷。

21、優選地，在步驟（4）中，所述小分子醇選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇中的至少一種。

22、優選地，在步驟（4）中，所述磷類抗氧化劑與所述酚類抗氧化劑的質量比為1：（0.5-2）；進一步優選地，在步驟（4）中，所述磷類抗氧化劑與所述酚類抗氧化劑的質量比為1：（0.8-1.5）。

23、優選地，在步驟（4）中，所述磷類抗氧化劑包括三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯（抗氧劑168）和/或抗氧劑619；所述酚類抗氧化劑包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（抗氧劑bht）、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯（抗氧劑1076）、3-十二烷基硫代丙酸-2,4-二叔丁基苯酚酯（抗氧劑1135）中的至少一種。

24、優選地，在步驟（4）中，所述抗氧化劑的添加量為所述高分子量硅烷改性聚醚的質量的0.04%-0.15%，如0.05%、0.08%、0.1%、0.15%等。

25、更為具體地，一種高分子量硅烷改性聚醚的制備方法，包括以下步驟：

26、（1）制備低分子量聚醚多元醇：在反應釜中加入第一催化劑和多元醇，氮氣置換后，升溫至105-110℃開始試加第一環氧丙烷，此過程壓力控制在≤0.25mpa，試加時間為20-30分鐘；待反應正常后，控制壓力≤0.30mpa，溫度110-120℃，勻速加入第一環氧丙烷，加料完畢后，熟化至壓力不降為止；再降溫脫氣，加入酸液中和，加入吸附劑進行吸附處理，最后經過濾，去所述吸附劑，制得低分子量聚醚多元醇；

27、（2）制備中分子量聚醚多元醇：在反應釜加入第二催化劑、步驟（1）制備的低分子量聚醚多元醇，氮氣置換后，升溫至125℃開始試加第二環氧丙烷，試加時間為5-30min；待反應正常后，控制加料溫度為135-145℃，壓力控制在<0.3mpa，勻速加第二環氧丙烷；加料完畢后，熟化至壓力不降為止；最后經脫氣，制得中分子量聚醚多元醇；

28、（3）制備高分子量聚醚多元醇：在反應釜加入第三催化劑、步驟（2）制備的中分子量聚醚多元醇，氮氣置換后，升溫至125℃開始試加第三環氧丙烷，試加時間5-30min；待反應正常后，控制加料溫度135-145℃，壓力控制在<0.3mpa，勻速加第三環氧丙烷；加料完畢后，熟化至壓力不降為止；最后經脫氣，制得高分子量聚醚多元醇；

29、（4）硅烷封端：將步驟（3）制備的高分子量聚醚多元醇加入反應釜中，氮氣置換后，升溫至60-120℃加入含鉍催化劑，然后加入硅烷偶聯劑，于70-90℃下反應1-5小時；反應結束后，加入小分子醇，繼續反應1-3小時；再加入抗氧劑，攪拌，制得高分子量硅烷改性聚醚。

30、相比現有技術，本發明的有益效果在于：

31、本發明提供的高分子量硅烷改性聚醚的制備方法，以多元醇為起始劑，與環氧丙烷經過三步法制備出高分子量聚醚多元醇，再采用硅烷偶聯劑進行封端，制得高分子量硅烷改性聚醚。本發明通過三步法制備聚醚，嚴格控制各步驟聚醚多元醇的分子量以及反應溫度，并在反應后加入小分子醇和抗氧化劑，使制備的高分子量硅烷改性聚醚，粘度小，儲存穩定性強，儲存過程中粘度、色澤變化小。