一种甲基苯基混合环体的纯化分离方法技术

本发明专利技术涉及一种甲基苯基混合环体的纯化分离方法，先将原料甲基苯基混合环体在预热器内预热后，经进料电机加入到分子蒸馏系统中，在高真空条件下，甲基苯基混合环体在适当的温度条件下进行四次分子蒸馏处理，最终分离得到高纯度(MePhSiO)3和(MePhSiO)4。本发明专利技术以甲基苯基混合环体为原料，经过四次分子蒸馏处理，最终得到高纯度(含量在95％以上)的(MePhSiO)3和(MePhSiO)4，杂质含量低于0.02％；步骤简单，针对不同组分进行分别处理，节约能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从甲基苯基环硅氧烷混合环体中分离制备高纯度甲基苯基环三 硅氧烷、甲基苯基环四硅氧烷的方法，属于有机分离

技术介绍
甲基苯基混合环体是制备硅油、硅树脂、硅橡胶的重要原料，由于苯基的引入，使 产品的耐高温、耐低温、耐辐照性能大大提高，在国防军工、核电、航天航空等领域具有广泛 应用。 甲基苯基混合环体是由甲基苯基二氯硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二 乙氧基硅烷等水解、裂解而得到，其组分主要包括甲基苯基环三硅氧烷（简写为 (MePhSiO) 3)、甲基苯基环四硅氧烷（简写为(MePhSiO)4)、甲基苯基环五硅氧烷（简写为 (MePhSiO) 5)等同系物及其同分异构体组成的混合物。由于混合物具有不同的环张力，在与 八甲基环四硅氧烷共聚制备甲基苯基硅橡胶时，由于聚合速度的不同，造成分子量及结构 难于控制，因此，从混合环体中分离出三元、四元环状产物是制备高品质甲基苯基硅橡胶的 关键。甲基苯基环三硅氧烷的沸点为410°C、甲基苯基环四硅氧烷沸点为520°C，两者沸点很 高，用常规的减压蒸馏的方式，会引起环硅氧烷的受热分解，同时甲基苯基环三硅氧烷常温 下是固体，在分离过程中容易堵塞管道，造成事故，因此，甲基苯基环硅氧烷的分离纯化技 术，一直是甲基苯基硅橡胶制备的技术瓶颈。 以下是某一甲基苯基混合环体的气相色谱分析图谱的组分表：12 从上表可以看出（MePhSi0)3含量15.9%，几何异构体比例为l:3;(MePhSiO)4含量 70.6%，几何异构体比例为1:4:2:1 ;(MePhSiO)5含量13.5%，几何异构体比例为1:5:5:5。 2 甲基苯基混合环体本身沸点很高，而且其含有的微量杂质与环体之间沸点差距不 大，所以用常规的分离方法，很难实现不同环体的分离和提纯。目前，高性能甲基苯基硅橡 胶主要以混合环体作为原料，但由于环体之间活性的差别，比如在碱催化条件下 (MePhSiO)3的聚合速度比(MePhSiO)4、（MePhSiO)5快，所以影响聚合物结构控制，同时由于 杂质的存在，影响着聚合反应;而且要合成嵌段等特殊功能结构的特种硅橡胶，甲基苯基混 合环体无法满足需要。因此，要生产高品质的甲基苯基硅橡胶，必须采用高纯度的环体。甲 基苯基混合环体的纯化分离技术具有一定的现实意义。 分子蒸馏技术是一种特殊的液-液分离技术，它是运用不同物质分子运动自由程 的差别而实现物质的分离。由于该技术是利用液体分子受热后从液面逸出，而且不同种类 分子逸出后其平均自由程不同这一性质进行分离。所以，分子蒸馏比一般蒸馏有着明显的 优势，即能够实现远离沸点下操作，温度低;蒸汽压强低;受热时间短;分离程度高等优点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供，制备 出高纯度的环体，特别是高纯度(MePhSiO) 3和(MePhSiO)4,为高品质甲基苯基硅橡胶的生产 提供原料。 专利技术概述 本专利技术使用分子蒸馏技术纯化分离甲基苯基混合环体，是一种分离得到高纯度 (MePhSiO)3和(MePhSiO)4的有效方法，特别适合于高沸点的甲基苯基混合环体的纯化分离。 本专利技术先将原料甲基苯基混合环体在预热器内预热后，经进料电机加入到分子蒸馏系统 中，在高真空条件下，甲基苯基混合环体在适当的温度条件下进行四次分子蒸馏处理，最终 分离得到高纯度(MePhSiO) 3和(MePhSiO)4。专利技术详述本专利技术的技术方案如下： -种甲基苯基混合环体的纯化分离方法，是在绝对压力< IPa条件下进行分子蒸 馏;包括步骤如下： (1)在145_150°C温度下对甲基苯基混合环体进行分子蒸馏，沸点低于(MePhSiO) 3 沸点的杂质作为轻组分I被去除，回收重组分I; (2)对重组分I在210-220°C温度下进行分子蒸馏，沸点高于(MePhSiO)4沸点的杂 质和(MePhSiO) 5作为重组分II被去除，回收轻组分II; (3)对轻组分II在155_160°C温度下进行分子蒸馏，回收轻组分III，即得 (MePhSiO) 3;余料为重组分III; 对重组分III在170-180°C温度下进行分子蒸馏，回收重组分IV，即为(MePhSiO)4。 根据本专利技术，优选的，步骤（1)分子蒸馏之前，对甲基苯基混合环体预热至100-130 V。 根据本专利技术，优选的，步骤（1)中所述的甲基苯基混合环体是由甲基苯基环三硅氧 烷、甲基苯基环四硅氧烷、甲基苯基环五硅氧烷及上述物质的同分异构体组成的混合物。 根据本专利技术，优选的，步骤(2)回收轻组分II和步骤(3)回收轻组分III的过程中对 轻组分II和轻组分III进行冷却，冷却温度为60-90°C。 根据本专利技术，优选的，步骤(1)、（2)、（3)所述的分子蒸馏过程，在搅拌条件下进行， 搅拌速率为100-500rpm。 本专利技术的分子蒸馏过程可利用现有的分子蒸馏系统进行。分子蒸馏系统包括预热 器、进料电机、蒸发器、搅拌器、内冷却器、真空装置、重组分接收器和轻组分接收器，所述的 预热器通过进料电机与蒸发器的进料口连接，所述的蒸发器的出料口与重组分接收器连 接，所述的蒸发器的内部设置有内冷却器，所述的内冷却器与轻组分接收器连接，所述的蒸 发器还连接搅拌器和真空装置。 根据本专利技术的分子蒸馏系统，优选的，分子蒸馏过程中，进料电机转速为100-900rpm，内冷却器温度为60-90°C，真空装置控制系统绝对压力< IPa，通过控制蒸发器的温 度进行不同阶段的分子蒸馏。 本专利技术的有益效果如下： 1、本专利技术以甲基苯基混合环体为原料，经过四次分子蒸馏处理，最终得到高纯度 (含量在95%以上）的(MePhSiO)3和(MePhSiO)4,杂质含量低于0.02%。 2、本专利技术分离纯化方法，步骤简单，针对不同组分进行分别处理，节约能源。 3、本专利技术分离纯化方法，不会引起环硅氧烷的受热分解，也不会在分离过程中堵 塞管道，分离过程安全。【附图说明】 图1是本专利技术实施例1-5中使用的分子蒸馏系统的结构示意图。 其中，1、预热器，2、进料电机，3、蒸发器，4、搅拌器，5、内冷却器，6、真空装置，7、重 组分接收器，8、轻组分接收器。【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。 实施例中所用的原料甲基苯基混合环体，来源于工厂的裂解装置产品，组分组成 如下：甲基苯基混合环体杂质总含量为〇. 2751 % 〇 实施例中，所用的分子蒸馏系统如图1所示，包括预热器1、进料电机2、蒸发器3、搅 拌器4、内冷却器5、真空装置6、重组分接收器7和轻组分接收器8,所述的预热器1通过进料 电机2与蒸发器3的进料口连接，所述的蒸发器3的出料口与重组分接收器7连接，所述的蒸 发器3的内部设置有内冷却器5,所述的内冷却器5与轻组分接收器8连接，所述的蒸发器3还 连接搅拌器4和真空装置6。 实施例1 -种甲基苯基混合环体的纯化分离方法，包括步骤如下： (1)将甲基苯基混合环体lKg加入到预热器1中，预热器1温度为100°C，进料电机2 转速为200rpm，系统绝对压力0.1 Pa，内冷却器5温度70°C，搅拌器4电机转速300rpm，蒸发器 3温度升到145°C。甲基苯基混合环体进入到分子蒸馏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲基苯基混合环体的纯化分离方法，是在绝对压力≤1Pa条件下进行分子蒸馏；包括步骤如下：(1)在145‑150℃温度下对甲基苯基混合环体进行分子蒸馏，沸点低于(MePhSiO)3沸点的杂质作为轻组分I被去除，回收重组分I；(2)对重组分I在210‑220℃温度下进行分子蒸馏，沸点高于(MePhSiO)4沸点的杂质和(MePhSiO)5作为重组分II被去除，回收轻组分II；(3)对轻组分II在155‑160℃温度下进行分子蒸馏，回收轻组分III，即得(MePhSiO)3；余料为重组分III；对重组分III在170‑180℃温度下进行分子蒸馏，回收重组分IV，即为(MePhSiO)4。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周传健，王瑛，牛克宇，张晨，
申请(专利权)人：山东兆圭高分子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37