聚氧硅烷及其制备方法、玻璃保护组合物及其应用技术

本公开涉及一种聚氧硅烷及其制备方法、玻璃保护组合物及其应用，以组合物的总重量为基准，所述组合物包括聚硅氧烷和多羧基笼形苯基倍半硅氧烷。本公开的玻璃保护组合物能够在高温条件下对玻璃进行有效的临时防护，特别适合用于高温热弯工艺的防护，并具有防护完成后易于去除的优点。

Polyoxysilane and its preparation method, glass protective composition and Application

【技术实现步骤摘要】
聚氧硅烷及其制备方法、玻璃保护组合物及其应用
本公开涉及一种聚氧硅烷及其制备方法、玻璃保护组合物及其应用。
技术介绍
随着通讯技术的迅猛发展，5G通讯系统已经开始在研究中。相应的硬件也是各大手机企业研究的重要项目。其中3D玻璃、陶瓷等材料因屏蔽信号较小，外款美观等优点，成为手机屏幕、手机后盖材料的首选。在玻璃产品制备过程中，包括了裁切、CNC切割和磨边、高温热弯、抛光等工序。对玻璃进行临时防护，可以降低产品的划伤和表面缺陷不良，从而提高产量良率，降低产品成本。玻璃屏幕的保护目前只局限于常温或低温(小于200℃)，主要是保护CNC切割和磨边工艺，而对3D玻璃热弯工艺(700℃)不能实现防护。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种聚氧硅烷及其制备方法、含有该聚硅氧烷的玻璃保护组合物及其应用，以克服现有技术中难以在高温下实现玻璃保护的缺陷。为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种聚硅氧烷，该聚硅氧烷具有如式(1)所示的结构：X-Y-O-X式(1)，其中，X为式(2)所示的基团，Y由多个结构单元组成，所述结构单元包括式(3)所示的结构单元和式(4)所示的结构单元：R1、R1’、R1”、R2、R2’和R3各自独立地选自C1～C6的取代或未取代的烷基和C6～C10的取代或未取代的苯基中的一种；R4为如式(5)所示的基团：R5选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基中的一种；R6为H或甲基；R7选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基、C2～C6的取代或未取代的亚烯基和C6～C10的取代或未取代的亚苯基中的一种；所述聚硅氧烷的数均分子量为1000～10000。可选地，所述聚硅氧烷中，式(3)所示的结构单元和式(4)所示的结构单元的摩尔比为1：(0.001～0.2)。可选地，R1、R1’、R1”、R2、R2’和R3各自独立地为选自甲基、乙基、丙基和苯基中的一种；和/或，R4为如式(6)所示的基团：本公开第二方面：提供一种制备聚硅氧烷的方法，其中，该方法包括以下步骤：S1、将式(7)所示的第一单体、式(8)所示的第二单体和式(9)所示的第三单体进行水解聚合反应，得到第一中间产物，S2、将步骤S1得到的所述第一中间产物和第一改性剂进行环氧开环反应，得到第二中间产物，所述第一改性剂为丙烯酸和/或甲基丙烯酸；S3、将步骤S2得到的所述第二中间产物和第二改性剂进行酯化反应；所述第二改性剂为结构式如式(10)或式(11)所示的有机物：其中，R8、R8’、R10、R10’、R10”和R12各自独立地选自C1～C6的取代或未取代的烷基和C6～C10的取代或未取代的苯基中的一种；R14选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基中的一种；R15和R16各自独立地选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基、C2～C6的取代或未取代的亚烯基和C6～C10的取代或未取代的亚苯基中的一种，R9、R9’、R11、R13和R13’各自独立地为甲基或乙基。可选地，步骤S1中，所述第一单体和所述第三单体的摩尔比为1：(0.001～0.2)；所述第一单体和所述第二单体的摩尔比为1：(0.01～0.5)：所述水解聚合反应的条件包括：所述水解聚合反应在磷酸催化剂的存在下进行，所述第一单体与磷酸催化剂的重量比为100：(0.1～2)；所述水解聚合反应的温度为60～90℃，所述水解聚合反应的时间为0.5～12h。可选地，该方法还包括：步骤S1中，先将所述第一单体、所述磷酸催化剂和水混合，并在惰性气氛下升温至60～90℃并保温0.5～2h，然后以2.5～5mL/min的速度滴加所述第三单体，随后在60～90℃下反应0.5～8h，再加入所述第二单体继续反应0.5～2h。可选地，该方法还包括，步骤S2中，所述环氧开环反应在阻聚剂与胺类催化剂的存在下进行，所述第一改性剂与第三单体的摩尔比为(1～1.5)：1，所述第一中间产物、阻聚剂和胺类催化剂的重量比为100：(0.1～1)：(0.1～10)；所述阻聚剂为对苯二酚、2,4-二硝基苯苯酚或2,6-二硝基对甲苯酚，或者它们中的两种或三种的组合；所述胺类催化剂为N,N-二甲基苯胺、三乙胺或三乙醇胺，或者它们中的两种或三种的组合；所述环氧开环反应的条件为：温度为70～100℃，时间为2～5h。可选地，该方法还包括：步骤S2中，将所述第一中间产物升温至60～90℃，然后以2.5～5mL/min的速度滴加所述第一改性剂、阻聚剂和胺类催化剂的混合物，再进行所述环氧开环反应。可选地，步骤S3中，所述第二改性剂与第三单体的摩尔比为(1～1.5)：1；所述酯化反应的条件为：温度为60～90℃，时间为2～5h。本公开第三方面：提供由本公开第二方面所述的方法制备得到的聚硅氧烷。本公开第四方面：提供一种玻璃保护组合物，所述组合物包括本公开第一方面或第三方面所述的聚硅氧烷和多羧基笼形苯基倍半硅氧烷；所述多羧基笼形苯基倍半硅氧烷的化学式为(SiO1.5)m(C6H5)x(C6H4COOH)y，其中m为8、10或12，x为1到n的整数，y＝n-x。可选地，相对于40～80重量份的所述聚硅氧烷，所述多羧基笼形苯基倍半硅氧烷的含量为5～40重量份。可选地，所述组合物还包括pH调节剂、添加剂以及可选的水，相对于40～80重量份的所述聚硅氧烷，所述pH调节剂的含量为1～10重量份，所述添加剂的含量为0.5～50重量份，所述水的含量为0～40重量份。可选地，相对于50～80重量份的所述聚硅氧烷，所述多羧基笼形苯基倍半硅氧烷的含量为5～30重量份，所述pH调节剂的含量为3～10重量份，所述添加剂的含量为1.5～40重量份，所述水的含量为0～30重量份。可选地，所述多羧基笼形苯基倍半硅氧烷为选自以下化合物中的一种：其中，R为苯基，R’为羧基苯基。可选地，所述pH调节剂为氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或N,N二甲基乙醇胺，或者它们中的两种或三种的组合。可选地，所述添加剂包括光引发剂、附着力促进助剂、流平剂、分散剂、助溶剂和无机颜料中的至少一种；相对于0.5～5重量份的所述光引发剂，所述附着力促进助剂的含量为1～5重量份，所述流平剂的含量为0.1～5重量份，所述分散剂的含量为0.1～5重量份，所述助溶剂的含量为0～10重量份，所述无机颜料的含量为0～10重量份。可选地，所述附着力促进剂为化学式为XSiY3的化合物中的一种或多种，X为环氧基、乙烯基、氨基或巯基，Y为甲氧基、乙氧基或丙氧基；所述光引发剂为819DW和/或IRGACURE2959；所述流平剂为BYK333、BYK341、BYK3370、AFCONA3570或AFCONA3570，或者它们中的两种、三种、四种或五种的组合；所述分散剂为BYK180、BYK182、BYK184、AFC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚硅氧烷，其特征在于，该聚硅氧烷具有如式(1)所示的结构：/nX-Y-O-X 式(1)，/n其中，X为式(2)所示的基团，Y由多个结构单元组成，所述结构单元包括式(3)所示的结构单元和式(4)所示的结构单元：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚硅氧烷，其特征在于，该聚硅氧烷具有如式(1)所示的结构：
X-Y-O-X式(1)，
其中，X为式(2)所示的基团，Y由多个结构单元组成，所述结构单元包括式(3)所示的结构单元和式(4)所示的结构单元：



R1、R1’、R1”、R2、R2’和R3各自独立地选自C1～C6的取代或未取代的烷基和C6～C10的取代或未取代的苯基中的一种；
R4为如式(5)所示的基团：



R5选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基中的一种；R6为H或甲基；R7选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基、C2～C6的取代或未取代的亚烯基和C6～C10的取代或未取代的亚苯基中的一种；
所述聚硅氧烷的数均分子量为1000～10000。


2.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中，所述聚硅氧烷中，式(3)所示的结构单元和式(4)所示的结构单元的摩尔比为1：(0.001～0.2)。


3.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中，R1、R1’、R1”、R2、R2’和R3各自独立地为选自甲基、乙基、丙基和苯基中的一种；和/或，
R4为如式(6)所示的基团：





4.一种制备聚硅氧烷的方法，其中，该方法包括以下步骤：
S1、将式(7)所示的第一单体、式(8)所示的第二单体和式(9)所示的第三单体进行水解聚合反应，得到第一中间产物，



S2、将步骤S1得到的所述第一中间产物和第一改性剂进行环氧开环反应，得到第二中间产物，所述第一改性剂为丙烯酸和/或甲基丙烯酸；
S3、将步骤S2得到的所述第二中间产物和第二改性剂进行酯化反应；所述第二改性剂为结构式如式(10)或式(11)所示的有机物：



其中，R8、R8’、R10、R10’、R10”和R12各自独立地选自C1～C6的取代或未取代的烷基和C6～C10的取代或未取代的苯基中的一种；R14选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基中的一种；R15和R16各自独立地选自C1～C6的取代或未取代的亚烷基、C2～C6的取代或未取代的亚烯基和C6～C10的取代或未取代的亚苯基中的一种，R9、R9’、R11、R13和R13’各自独立地为甲基或乙基。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤S1中，所述第一单体和所述第三单体的摩尔比为1：(0.001～0.2)；所述第一单体和所述第二单体的摩尔比为1：(0.01～0.5)：
所述水解聚合反应的条件包括：所述水解聚合反应在磷酸催化剂的存在下进行，所述第一单体与磷酸催化剂的重量比为100：(0.1～2)；所述水解聚合反应的温度为60～90℃，所述水解聚合反应的时间为0.5～12h。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，该方法还包括：步骤S1中，先将所述第一单体、所述磷酸催化剂和水混合，并在惰性气氛下升温至60～90℃并保温0.5～2h，然后以2.5～5mL/min的速度滴加所述第三单体，随后在60～90℃下反应0.5～8h，再加入所述第二单体继续反应0.5～2h。


7.根据权利要求4所述的方法，其中，该方法还包括，步骤S2中，所述环氧开环反应在阻聚剂与胺类催化剂的存在下进行，所述第一改性剂与第三单体的摩尔比为(1～1.5)：1，所述第一中间产物、阻聚剂和胺类催化剂的重量比为100：(0.1～1)：(0.1～10)；
所述阻聚剂为对苯二酚、2,4-二硝基苯苯酚或2,6-二硝基对甲苯酚，或者它们中的两种或三种的组合；所述胺类催化剂为N,N-二甲基苯胺、三乙胺或三乙醇胺，或者它们中的两种或三种的组合；
所述环氧开环反应的条件为：温度为70～100℃，时间为2～5h。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，该方法还包括：步骤S2中，将所述第一中间产物升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷世伟，刘萌，刘伟，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44