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一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺制造技术

技术编号:10492744 阅读:204 留言:0更新日期:2014-10-03 19:47
本发明专利技术公开了一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺,在氯甲基化聚苯乙烯球体溶胀于三甲胺水溶液中,加入全氟叔胺。再经负载氢氧化钾得到复合催化剂,在反应釜中加入八甲基环四硅氧烷(D4)与六甲基二硅氧烷(MM),反应结束后,过滤回收催化剂,减压抽提并回收低沸物,得甲基硅油产物。

【技术实现步骤摘要】
一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺
本专利技术涉及一种有机硅产品的制备方法,特别是一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺。
技术介绍
二甲基硅油为无色无味的透明液体,其表面张力低,具有高的表面活性,优良的消泡抗泡性和良好的成膜性。二甲基硅油具有憎水性,不溶于水。二甲基硅油与其他物质有良好的隔离性,润滑性能较优。在不影响透气的情况下,有阻隔潮湿的性能。二甲基硅油在宽的温度范围内粘度变化小。耐热性耐酸性优良。化学性质稳定,沸点高,凝固点低,作为液体存在的温度范围广。二甲基硅油的电性能佳,特别在各种频率范围内时率因素小,其表面张力小。抗剪切性能优良。基于以上优良的性质,二甲基硅油广泛应用于机械、电气、纺织、涂料、医学等国民经济各部门。在二甲基硅油的生产过程中,工业上普遍采用的是由低摩尔质量的二甲基环硅氧烷(D4或DMC)与三甲基硅氧基封端的低摩尔质量二甲基聚硅氧烷(MDnM)经平衡化反应制取。国内二甲基硅油的生产厂家众多,技术水平参差不齐,并且大多数企业目前还采用间歇法生产低粘度硅油,造成生产效率低,产品批次质量波动大,产品性能差,副产物利用率低等问题。目前国产硅油在羟基含量、离子含量及固含物含量等方面控制存在不足导致其含量过高,造成硅油难以进入高端市场。而国外有机硅企业凭借技术垄断,占据了硅油市场的高端领域,如电子级硅油等。CN102643427公开了一种以无水强碱催化剂催化生产高纯度二甲基硅油的方法,以低摩尔质量的六甲基二硅氧烷为封头剂,以无水氢氧化四甲铵的甲醇浓溶液为催化剂,催化低摩尔质量的二甲基环硅氧烷开环,制得高纯度二甲基硅油,其步骤为:(1)制备催化剂;(2)向三口烧瓶中加入低摩尔质量的封头剂、低摩尔质量的二甲基环硅氧烷和催化剂,将三口烧瓶放入60-80℃的油浴中,同时高速搅拌,保温聚合反应4-24小时;(3)将三口烧瓶中反应物温度升温至120-135℃,分解催化剂,并在0.04-0.09MPa负压力下抽取低沸物0.5-4小时;(4)将反应物冷却后,得到无色无味透明的二甲基硅油。CN103073722公开了一种高纯度低粘度二甲基硅油的连续化制备工艺,包括以下步骤:甲基环硅氧烷和封端剂依次经液氮冷冻除水、深度除水使混合物的含水量至300ppb以下,然后经吸附过滤、超滤膜过滤、预热,进入到装有催化剂的流化床中催化反应,所得反应物经吸附过滤、超滤膜过滤、脱低工序脱去低沸物,得二甲基硅油。该专利使用吸附过滤、超滤膜过滤,增加了设备投资,工艺流程较长。现有专利及文献技术所使用催化剂,大都采用酸性催化剂主要包括浓硫酸、三氟甲基磺酸和SO427ZrO2、SO427TiO2等固体酸。它们具有较高的催化活性,但是,其用量较大,产物显酸性,要经过中和、水洗、过滤等工艺,而且对生产设备具有较大的腐蚀性,碱性催化剂主要包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化四甲铵等。氢氧化钠或氢氧化钾作催化剂时,其用量少,但是,生产后期仍需要中和、过滤,提高了产品的成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种催化剂活性好,可循环利用;三废少、绿色环保的一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺。为了解决以上技术问题,本专利技术采用了如下的技术方案:一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺,包括以下步骤:(1)催化剂制备:氯甲基化聚苯乙烯球体溶胀于2-5倍(重量比)三甲胺水溶液中,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之10-50(wt%)的全氟叔胺;于40℃-70℃反应10-20h,反应结束,过滤,烘干,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之10-50(wt%)的氢氧化钾,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之100-500(wt%)的无水甲醇,于20℃-50℃反应10-20h,制得负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂。(2)二甲基硅油的合成反应:在反应釜中加入八甲基环四硅氧烷(D4)与六甲基二硅氧烷(MM),步骤(2)所制的负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂,按质量比1∶(0.002-0.01)∶(0.05-0.2),在温度40-80℃,反应5-15h,过滤回收催化剂,再经过减压抽取低沸物,得到中高粘度二甲基硅油。步骤(1)所述的氯甲基化聚苯乙烯球体可使用市售产品,如安徽三星树脂科技有限公司生产的氯球。步骤(1)所述的全氟叔胺系列,包括:全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三丁胺、全氟三戊胺、全氟环醚等。优选全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三丁胺。本专利技术中的八甲基环四硅氧烷(D4)与六甲基二硅氧烷(MM)为市售产品,如浙江中天氟硅材料有限公司产品。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:1、催化剂不含水,避免生成羟基硅油,羟基硅油在高温下容易聚合成硅橡胶,从而失去脱模剂的作用。2、对羟基物质的吸附量提高;氟元素的引入,提高了树脂骨架的耐热性,并且使树脂的强度提高。3、催化剂可循环利用,回收的复合催化剂可以循环使用,可以有效地减少传统的挥发性有机溶剂对环境的污染。4、反应收率高、选择性好,反应收率在90%以上,最高可达96%;二甲基硅油的粘度大于200mPa.s。具体实施方式以下结合具体实施例,进一步阐明本专利技术,但这些实施例仅用于解释本专利技术,而不是用于限制本专利技术的范围。实施例1(1)催化剂制备:在1000L反应釜中加入氯甲基化聚苯乙烯球体100Kg,三甲胺水溶液300Kg,全氟叔胺30Kg;于50℃反应15h,反应结束,过滤,烘干,加入氢氧化钾20Kg,加入无水甲醇300Kg,于40℃反应13h,制得负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂。(2)二甲基硅油的合成反应:在1000L反应釜中加入八甲基环四硅氧烷(D4)100Kg,六甲基二硅氧烷(MM)2Kg,步骤(2)所制的负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂15Kg,在温度60℃,反应10h,再经过减压抽取低沸物。降温、得到二甲基硅油,反应收率及二甲基硅油的粘度见表1。实施例2(1)催化剂制备:在1000L反应釜中加入氯甲基化聚苯乙烯球体100Kg,三甲胺水溶液200Kg,全氟叔胺10Kg;于40℃反应20h,反应结束,过滤,烘干,加入氢氧化钾10Kg,加入无水甲醇100Kg,于20℃反应20h,制得负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂。(2)二甲基硅油的合成反应:在1000L反应釜中加入八甲基环四硅氧烷(D4)100Kg,六甲基二硅氧烷(MM)0.2Kg,步骤(2)所制的负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂15Kg,在温度40℃,反应15h,再经过减压抽取低沸物。降温、得到二甲基硅油,反应收率及二甲基硅油的粘度见表1。实施例3(1)催化剂制备:在1000L反应釜中加入氯甲基化聚苯乙烯球体100Kg,三甲胺水溶液500Kg,全氟叔胺50Kg;于70℃反应10h,反应结束,过滤,烘干,加入氢氧化钾10Kg,加入无水甲醇500Kg,于50℃反应10h,制得负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂。(2)二甲基硅油的合成反应:在1000L反应釜中加入八甲基环四硅氧烷(D4)100Kg,六甲基二硅氧烷(MM)10Kg,步骤(2)所制的负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂15Kg,在温度80℃,反应5h,再经过减压抽取低沸物。降温、得到二甲基硅油,反应收率及二甲基硅油的粘度见本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺,其特征在于,所述的制备方法包括以下步骤:(1)催化剂制备:氯甲基化聚苯乙烯球体溶胀于2‑5倍(重量比)三甲胺水溶液中,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之10‑50(wt%)的全氟叔胺;于40℃‑70℃反应10‑20h,反应结束,过滤,烘干,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之10‑50(wt%)的氢氧化钾,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之100‑500(wt%)的无水甲醇,于20℃‑50℃反应10‑20h,制得负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂。(2)二甲基硅油的合成反应:在反应釜中加入八甲基环四硅氧烷(D4)与六甲基二硅氧烷(MM),步骤(2)所制的负载氢氧化钾的全氟季铵型强碱性阴离子交换树脂,按质量比1∶(0.002‑0.01)∶(0.05‑0.2),在温度40‑80℃,反应5‑15h,过滤回收催化剂,再经过减压抽取低沸物,得到中高粘度二甲基硅油。

【技术特征摘要】
1.一种中高粘度二甲基硅油的制备工艺,其特征在于,所述的制备工艺包括以下步骤:(1)催化剂制备:氯甲基化聚苯乙烯球体溶胀于2-5倍(重量比)三甲胺水溶液中,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之10-50(wt%)的全氟叔胺;于40℃-70℃反应10-20h,反应结束,过滤,烘干,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之10-50(wt%)的氢氧化钾,加入氯甲基化聚苯乙烯球体百分之100-500(wt%)的无水甲醇,于20℃-50℃反应10-20h,制得负载氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员:王琪宇董建国
申请(专利权)人:王金明
类型:发明
国别省市:浙江;33

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