【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化学领域，具体涉及一种水溶性聚硅氧烷及其制备方法和应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、聚硅氧烷因其优异的化学稳定性、热稳定性和生物相容性，在多个领域中得到广泛应用。传统的聚硅氧烷材料以疏水性为主，这在一些需要亲水性能的应用中存在局限性。为制备具有亲水性的聚硅氧烷材料，一方面可将亲水性单体与硅氧烷单体进行共聚，但一般硅氧烷单体由于疏水性大，所以与亲水性单体的相容性差；另一方面可以制备含有亲水性侧链的聚硅氧烷，通过引入如氨基、羟基等亲水性基团至聚硅氧烷结构中，制备具有良好水溶性的聚硅氧烷材料。然而，现有的聚硅氧烷在每一个分子中含有较多种类的亲水性侧链，亲水性和溶解度难以调控。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种水溶性聚硅氧烷及其制备方法和应用，水溶性聚硅氧烷具有亲水性和可调溶解性，在水中的溶解度可以通过调节配方中的各类基团的比例进行调控，可广泛应用于涂料、化妆品、医药等领域。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种水溶性聚硅氧烷，具有如式i所示的结构：
4、
5、其中，r1为氨乙基氨丙基，r2为乙烯基或苯基，x+y＝100％，x＝35％-100％且不包括100％。
6
7、进一步优选地，当r2为乙烯基时，x＝70％-95％。
8、优选地，当r2为苯基时，x＝70％-100％，且不包括100％。
9、进一步优选地，当r2为苯基时，x＝80％-95％。
10、第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述的水溶性聚硅氧烷的制备方法，包括以下步骤：
11、将硅烷、氨乙基氨丙基硅烷、催化剂和去离子水混合，在惰性气氛下反应，反应后减压蒸馏，即得所述水溶性聚硅氧烷。
12、优选地，所述硅烷包括四甲基四乙烯基环四硅氧烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基双(三甲基甲硅烷氧基)乙烯基硅烷、甲基苯基环硅氧烷、二甲氧基甲基苯基硅烷和二乙氧基甲基苯基硅烷中的至少一种。
13、优选地，所述氨乙基氨丙基硅烷包括n-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷和n-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。
14、优选地，催化剂包括四甲基氢氧化铵(tmha)、四甲基氢氧化铵硅醇盐、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
15、优选地，反应温度为40℃～200℃，反应时间为0.5～10h。
16、优选地，反应分为两步进行，先在90℃～110℃反应0.5～3h，再升温至140℃～160℃反应0.5～1h。
17、第三方面，本专利技术提供了如第一方面所述的水溶性聚硅氧烷在水性涂料、化妆品、药物载体或环保领域中的应用。
18、上述本专利技术的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：
19、水溶性聚硅氧烷通过调节其中亲水性基团的比例，能够有效调节其在水中的溶解性，满足不同应用场景的需求。
20、水溶性聚硅氧烷的合成方法操作简单，能够在较为温和的条件下实现高效合成，且具备良好的可操作性。
21、水溶性聚硅氧烷可广泛应用于水性涂料、化妆品、药物载体等领域，尤其在环保和生物医药领域具有巨大的潜力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水溶性聚硅氧烷，其特征在于，具有如式I所示的结构：
2.如权利要求1所述的水溶性聚硅氧烷，其特征在于，当R2为乙烯基时，X＝50％-100％，且不包括100％。
3.如权利要求1所述的水溶性聚硅氧烷，其特征在于，当R2为苯基时，X＝70％-100％，且不包括100％。
4.一种如权利要求1～3任一项所述的水溶性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷包括四甲基四乙烯基环四硅氧烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基双(三甲基甲硅烷氧基)乙烯基硅烷、甲基苯基环硅氧烷、二甲氧基甲基苯基硅烷和二乙氧基甲基苯基硅烷中的至少一种。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氨乙基氨丙基硅烷包括N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，催化剂包括四甲基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵硅醇盐、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种水溶性聚硅氧烷，其特征在于，具有如式i所示的结构：
2.如权利要求1所述的水溶性聚硅氧烷，其特征在于，当r2为乙烯基时，x＝50％-100％，且不包括100％。
3.如权利要求1所述的水溶性聚硅氧烷，其特征在于，当r2为苯基时，x＝70％-100％，且不包括100％。
4.一种如权利要求1～3任一项所述的水溶性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷包括四甲基四乙烯基环四硅氧烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基双(三甲基甲硅烷氧基)乙烯基硅烷、甲基苯基环硅氧烷、二甲氧基甲基苯基硅烷和二乙氧基甲基苯基硅烷中的至少一种。
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：程潇，郭孝磊，周传健，龙腾，王华，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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