本发明专利技术提供了一种制备具有异氰酸酯官能的硅烷的方法，其中所述硅烷在其化学制备后被纯化，并在纯化后，仅在相对空气湿度小于10％的气氛中处理。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种制备具有异氰酸酯官能的硅烷的方法，其中所述硅烷在其化学制备后被纯化，并在纯化后，仅在相对空气湿度小于10％的气氛中处理。【专利说明】 本申请是申请日为2008/01/25、申请号为200880003633.0、专利技术名称为"制备异 氰酸基有机硅烷的方法"的中国申请的分案申请。 本专利技术涉及一种制备具有异氰酸酯官能的硅烷的方法，其中可以达到改善的储存 稳定性。 长期以来，对以高产量和高纯度制备异氰酸基有机硅烷的经济的方法的关注度很 高。所述化合物具有很高的经济价值。 例如，异氰酸基硅烷可以被用作有机聚合物和无机材料间的粘合剂。然而，在工业 上，异氰酸基有机硅烷被首先用作有机多元醇（例如聚醚多元醇）、聚氨酯、聚酯或聚（甲 基）丙烯酸酯的终止。得到的烷氧基硅烷终止的预聚物与大气中的水分接触而固化，并尤 其用作粘合剂和密封剂，或用作表面涂布树脂，或用作表面涂布树脂的成分。 在现有技术中，通常使用通式（1)的传统Y-异氰酸基丙基硅烷 OCN-(CH2)3-Si (OR，）x(R")3_x (I), 其中R'和R〃是烧基，x是0-3,优选3或2。 然而，近来，通式（2)的a-异氰酸基甲基硅烷受到特别关注 OCN-CH2-Si (OR，）x (IT) 3_x (2), 其中R'、R〃和x如以上所限定。 所述异氰酸基甲基硅烷具有对大气中的水分的特别高的反应活性，适用于 制备具有高度但可调的固化率的烷氧基硅烷终止的预聚物（例如EP 1 421 129和WO 2004/022618中所描述的）。另外，相应的a-硅烷终止的预聚物还可以无需锡催化剂而交 联，而锡催化剂是毒理学关注的（尤其在EP 1 421 129中所述的）。 已知多种。因此，EP 0 212 058描述了一种方法， 其中具有脲单元的硅烷在液相中热分解，形成异氰酸基有机硅烷以及相应的胺或酰胺。 EP 1 010 704公开了一种，其中在二氯化锡作为催 化剂存在下，氨基甲酸基有机硅烷在液相中热分解，形成相应的异氰酸基有机硅烷。 DE 101 08 543描述了由相应的氨基甲酸基有机硅烷和烷基氯硅烷或乙烯基氯硅 烧制备异氰酸基有机娃烧。 另外，US 6, 008, 396公开了一种方法，其中在惰性热介质中，氨基甲酸基有机硅烷 消除醇而转化成相应的异氰酸基硅烷，而后通过蒸馏将其从反应混合物中直接移出。 在EP 0 649 850中也描述了氨基甲酸基有机硅烷形成异氰酸基有机硅烷和甲醇 的热分解，其中在大气压或减压下，分解在气相中发生。反应优选在管式反应器中进行。从 EP 1 343 793中还可以得知所述方法的改进，其中氨基甲酸酯分解在多相催化剂存在下进 行。如果合适的话，热分解作用也可以用WO 2005/056565中所述的微结构装置进行。 WO 2005/056564中描述了另一个方法，其中在微波作用下制备异氰酸基有机硅 烷。最后，WO 2005/055974描述了结合流体化固体微粒的所述微波方法。 现有技术中描述的方法通常仅用于制备传统的通式（1)的Y-异氰酸基丙基硅 烷。然而，其至少基本上也适于制备通式（2)的a-异氰酸基甲基硅烷。虽然，无一例外， 所述方法具有如下缺点，即通过所有方法得到的通式（2)的a-异氰酸基甲基硅烷都相当 不稳定，并至少在室温下不具有满意的储存稳定性。因此，依据生产方法，在室温下仅仅储 存几周，有时甚至是几天，就足以造成观察的各个a-异氰酸基甲基硅烷的显著比例的分 解（即》10% )。特别的，在隔绝空气的密封容器中发生的a-异氰酸基甲基硅烷的分解 也是显著的。在此，通式（2)的a-异氰酸基甲基硅烷与传统的不含硅烷单元的异氰酸酯 有显著差别，因为后者通常可以在气密容器中储存数月而没有问题。 因此，本专利技术的一个目的是提供一种，特别是备 a-异氰酸基甲基硅烷的方法，其具有显著改善的储存稳定性。 本专利技术提供一种制备具有异氰酸酯官能的硅烷的方法，其中在硅烷的化学制备后 对其进行纯化，并在纯化后，仅在相对空气湿度小于10%的气氛中处理。 异氰酸基官能硅烷的处理尤其包含储存以及分配和/或转移至适于储存和/或运 输的容器中。 本专利技术的方法优选用于制备通式（3)的异氰酸基官能硅烷 OCN- (CH2) X-SiR1a(OR2)3^ (3), 其中 R1是具有1-10个碳原子的未取代或卤素取代的烷基、环烷基、烯基或芳基， R2是具有1-20个碳原子的烷基，并可以插入不相邻的-0-基团， X 是 1-8 和 a 是 0、1、2 或 3。 基团R1优选甲基、乙基或苯基基团。基团R2优选甲基或乙基基团。变量X优选1 或3,特别优选的值为1，即使用a-异氰酸基甲基硅烷。a优选0、1或2,特别优选0或1。 可以通过任何方法进行异氰酸基官能硅烷的化学制备，优选通过引用的现有技术 中所述的方法进行，特别优选 US 6, 008, 396、EP 0 212 058、EP 1 010 704、EP 0 649 850 或EP 1 343 79微波法。 优选通过一个或多个蒸馏步骤进行异氰酸基官能硅烷的纯化。在蒸馏过程中，优 选通过薄膜蒸发器、蒸馏罐或通过供给入蒸馏柱中而蒸发硅烷。 在异氰酸基官能硅烷的纯化过程中，最后的纯化步骤优选在相对空气湿度小于 10%的气氛中进行。特别优选所有的纯化步骤在相对空气湿度小于10%的气氛中进行。在 通过蒸馏的纯化过程中，最后的蒸馏步骤优选在相对空气湿度小于10%的气氛中进行，或 在减压下，即〈lOOmbar，优选〈lOmbar和特别优选<2mbar的压力下进行。特别优选通过蒸 馏纯化的过程中的所有蒸馏步骤在相对空气湿度小于10%的气氛中进行，或在减压下，即 〈lOOmbar，优选〈lOmbar和特别优选<2mbar的压力下进行。 纯化后的异氰酸基官能硅烷优选仅在相对空气湿度小于5%的气氛中处理、储存 和/或分配或转移至适于储存和/或运输的容器中，特别优选在相对空气湿度小于1 %的气 氛中。所述容器优选预处理以在填装前从容器的内部去除任何痕量的水。例如，适合的预 处理方法为抽空容器，而后使用特定装置，用上述气体或惰性气体冲洗一定时间，确保原始 存在的气体的理想置换（虹吸管技术），通过加热容器置换气体等。所述方法可以在任何温 度和气体压力下进行。依据现有技术的方法干燥和加热所用气体，例如蒸汽热交换器、电加 热等。 相对空气湿度小于10 %的气氛是优选的保护气体，其具有小于IOOOppm的含水 量，特别优选小于500ppm的含水量，和特别地小于250ppm的含水量。作为保护气体，特别 优选使用干燥空气、氮气或惰性气体，特别优选氮气或氩气。 将异氰酸基官能硅烷，优选符合通式（3)(其中X特别优选1)的异氰酸基硅烷，分 配进适于储存和/或运输并已经预处理的容器中，优选在手套箱中进行，其中存在各种保 护气体气氛。在工业方法中，特别优选在密封分配系统中分配，例如具有死角重新连接的分 配阀。 本专利技术基于令人惊奇的因素，即异氰酸基官能硅烷，特别是X = 1的通式（3)的 a-异氰酸基甲基硅烷在最后纯化步骤后，当从不与（空气的）水分接触时，具有显著改善 的储存稳定性。 在此，X = 1的通式（3)的a _异氰酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备通式(3)的α‑异氰酸基甲基硅烷硅烷的方法，其中所述硅烷在其化学制备后被纯化，并在纯化后，仅在相对空气湿度小于10％的气氛中处理：OCN‑(CH2)X‑SiR1a(OR2)3‑a (3),其中R1是具有1‑10个碳原子的未取代或卤素取代的烷基、环烷基、烯基或芳基，R2是具有1‑20个碳原子且可插入不相邻‑O‑基团的烷基，x是1以及a是0、1、2或3。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F·鲍曼，T·弗赖，V·施坦耶克，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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