一种γ‑巯丙基三乙氧基硅烷的制备方法技术

一种γ‑巯丙基三乙氧基硅烷的制备方法，先将工业级硫氢化钠和水加入反应釜中，搅拌均匀，同时缓慢升温至60‑65℃；然后用碳酸氢钠调pH到7.2；接着加入相转移催化剂和无机催化剂，升温至75℃；搅拌10‑15分钟后，降温至60‑70℃；将六甲基二硅氧烷加入到γ‑氯丙基三乙氧基硅烷中搅拌均匀，缓慢滴加到反应釜中，滴加时间1‑2小时；维持在80‑85℃下反应3‑5小时，当检测原料γ‑氯丙基三乙氧基硅烷的含量低于2%时停止反应，静置冷却至室温后，分液除水，减压蒸馏，收集产品。本发明专利技术操作简单，工艺流程稳定，污染小，提高了工业生产的效率，提高了产品的收率，同时降低了生产成本和水解物的环境治理成本。

Preparation method of gamma 3-Mercaptopropyl triethoxysilane

Preparation method of gamma 3-Mercaptopropyl triethoxysilane, the first industrial grade sodium hydrosulfide and water into autoclave, stirring evenly, and slowly heated to 60 DEG C and 65; adjusted pH to 7.2 with sodium bicarbonate; then adding phase transfer catalyst and an inorganic catalyst is heated to 75 DEG C; stirring 10 after 15 minutes, cooled to 60 70 DEG C; six methyl two siloxane added to the gamma 3-chloropropyltriethoxysilane stirring, slowly added into a reaction kettle, the adding time of 2 hours and 1; 85 maintained at 80 DEG C for 3 5 hours, stopping the reaction when the content of the detection of raw gamma 3-chloropropyltriethoxysilane is lower than 2%, the static cooling to room temperature, liquid water, vacuum distillation, collection of products. The invention has the advantages of simple operation, stable process flow, little pollution, improved industrial production efficiency, improved product yield, and reduced production cost and environmental control cost of hydrolysates.

【技术实现步骤摘要】
一种γ-巯丙基三乙氧基硅烷的制备方法
本专利技术属于有机合成相关领域。涉及的是一种水相法制备γ-巯丙基三乙氧基硅烷偶联剂的方法。
技术介绍
γ-巯丙基三乙氧基硅烷偶联剂带有巯基功能团，可以作为金属表面防腐剂，用来处理金银铜等的金属表面，可以增强其表面的耐腐蚀性能。此外，也可以用于填料表面处理，如用来处理白炭黑，炭黑，玻璃纤维等无机填料，提高橡胶等材料的力学性能以及耐磨性能等等。目前国内γ-巯丙基三乙氧基硅烷偶联剂的生产工艺主要有两种，一种是利用硫脲与γ-氯丙基三乙氧基硅烷混合制备产品；另一种是用带有硫氢化钠的乙醇溶液与γ-氯丙基三乙氧基硅烷混合制备产品。上述的两种方法都有很大的不足，第一种方法制备产品味道很大，对环境的危害极其严重，同时产率低，产品的色度不佳，第二种方法在含有硫氢化钠的乙醇溶液的制备过程中要使用到有毒气体硫化氢，多步骤合成造成总产率不高，同时存在生产安全隐患，环境污染问题也很大，不适合现在环保生产的理念。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新的γ-巯丙基三乙氧基硅烷的制备方法，以工业硫氢化钠，γ-氯丙基三乙氧基硅烷，pH调节剂（碳酸氢钠），相转移催化剂（四丁基溴化铵，四丁基碘化铵），无机催化剂（碘化钾），封头剂（六甲基二硅氧烷），溶剂（H2O）为原料高效环保地生产γ-巯丙基三乙氧基硅烷偶联剂的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术所述的一种γ-巯丙基三乙氧基硅烷的制备方法，包括以下步骤。（1）先将工业级硫氢化钠（含量在70%左右）和水加入反应釜中，搅拌均匀形成硫氢化钠溶液（颜色跟原料硫氢化钠有关，有可能是黄色，也有可能是绿色），在搅拌的同时缓慢的升温至60-65℃。（2）然后将pH调节剂碳酸氢钠加入反应釜中继续搅拌；调pH值到7.2。（3）接着加入相转移催化剂和无机催化剂，温度提升至75℃。（4）搅拌10-15分钟之后，降温至60-70℃。（5）将封头剂六甲基二硅氧烷加入到γ-氯丙基三乙氧基硅烷中搅拌均匀，然后缓慢滴加到反应釜中，滴加时间控制在1-2小时之间。（6）滴加完毕后维持在80-85℃下反应3-5小时，当检测反应液中γ-氯丙基三乙氧基硅烷的含量低于2%时停止反应，静置冷却至室温后，分液除水（用无水氯化钙跟SAP树脂协同除水），然后减压蒸馏，收集产品。本专利技术步骤（3）所述的相转移催化剂为季铵盐溴化物或碘化物，优选四丁基溴化铵。本专利技术步骤（3）所述的无机催化剂为碘化钾、碘化钠或碘化铵。本专利技术步骤（3）所述的相转移催化剂和无机催化剂的加量为反应体系质量的1-3%，两者之间的比例为5:1-15:1。本专利技术的技术效果是。（1）水相法制备γ-巯丙基三乙氧基硅烷，操作简单，工艺流程稳定，污染小。（2）相转移催化剂跟无机金属化合物催化剂协同使用有效的减少了反应所需要的时间，提高了工业生产的效率。（3）封头剂的使用大大减少了反应在进行过程中原料与产品水解的量，提高了产品的收率，同时降低了生产成本和水解物的环境治理成本。（4）氯化钙与SAP的协同除水不但有效地除水，也可以吸附了相转移催化剂；SAP树脂可以近一步吸附微量的，从而减少蒸馏过程产品水解引起的聚合，提高产品的收率。具体实施方式本专利技术将通过以下实施例作进一步说明。实施例1。在2000mL的四口圆底烧瓶中，装上所需的反应设备（包括球形冷凝管，温度计，机械搅拌，尾气吸收，等等），将408g水加入反应瓶中，然后将NaHCO3和NaHS加入。升温至70℃，将28.4g四丁基溴化铵跟2.84g碘化钾溶于少量水中加入反应瓶中，降温至65℃，将827.4gγ-氯丙基三乙氧基硅烷与2g封头剂六甲基二硅氧烷混合均匀后滴入反应瓶中，滴加温度控制在65-80℃，在1.5-2h内滴加完毕，后保持在75℃反应3.5h，静置分液，加入SAP树脂与无水氯化钙，除水分液，得到浅黄色粗产品790.5g，产率：96.5％，气相色谱显示目标产物含量92.1％，γ2剩余：1.02％，水解峰合计：3.03％，然后蒸馏提纯。实施例2。在2000mL的四口圆底烧瓶中，装上所需的反应设备（包括球形冷凝管，温度计，机械搅拌，尾气吸收，等等），将408g水加入反应瓶中，然后将NaHCO3和NaHS加入。升温至70℃，将28.4g四丁基溴化铵溶于少量水中加入反应瓶中，降温至65℃，将827.4gγ-氯丙基三乙氧基硅烷与2g封头剂六甲基二硅氧烷混合均匀后滴加进反应瓶中，滴加温度控制在65-80℃，在1.5-2h内滴加完毕，后保持在75℃反应3.5h，静置分液，加入SAP树脂与无水氯化钙，除水分液，得到浅黄色粗产品750.2g，产率：91.6％，气相色谱显示目标产物含量89.43％，γ2剩余：2.32％，水解峰合计：4.26％，然后蒸馏提纯。实施例3。在2000mL的四口圆底烧瓶中，装上所需的反应设备（包括球形冷凝管，温度计，机械搅拌，尾气吸收，等等），将408g水加入反应瓶中，然后将NaHCO3和NaHS加入。升温至70℃，将28.4g四丁基溴化铵跟2.84g碘化钾溶于少量水中加入反应瓶中，降温至65℃，将827.4gγ-氯丙基三乙氧基硅烷匀滴加进反应瓶中，滴加温度控制在65-80℃，在1.5-2h内滴加完毕，后保持在75℃反应3.5h，静置分液，加入SAP树脂与无水氯化钙，除水分液，得到浅黄色粗产品751.4g，产率：91.72％，气相色谱显示目标产物含量87.4％，γ2剩余：2.42％，水解峰合计：6.04％，然后蒸馏提纯。实施例4。在2000mL的四口圆底烧瓶中，装上所需的反应设备（包括球形冷凝管，温度计，机械搅拌，尾气吸收，等等），将408g水加入反应瓶中，然后将NaHCO3和NaHS加入。升温至70℃，将28.4g四丁基溴化铵跟2.84g碘化钾融于少量水中加入反应瓶中，降温至65℃，将827.4gγ-氯丙基三乙氧基硅烷与2g封头剂六甲基二硅氧烷混合均匀滴加进反应瓶中，滴加温度控制在65-80℃，在1.5-2h内滴加完毕，后保持在75℃反应3.5h，静置分液，加入无水氯化钙，除水分液，得到浅黄色粗产品793.5g，产率：96.8％，气相色谱显示目标产物含量93.1％，γ2剩余：1.04％，水解峰合计：2.96％，然后蒸馏提纯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种γ‑巯丙基三乙氧基硅烷的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）先将工业级硫氢化钠和水加入反应釜中，搅拌均匀形成硫氢化钠溶液，在搅拌的同时缓慢的升温至60‑65℃；（2）然后将pH调节剂碳酸氢钠加入反应釜中继续搅拌，调pH值到7.2；（3）接着加入相转移催化剂和无机催化剂，温度提升至75℃；（4）搅拌10‑15分钟之后，降温至60‑70℃；（5）将六甲基二硅氧烷加入到γ‑氯丙基三乙氧基硅烷中搅拌均匀，然后缓慢滴加到反应釜中，滴加时间控制在1‑2小时之间；（6）滴加完毕后维持在80‑85℃下反应3‑5小时，当检测反应液中γ‑氯丙基三乙氧基硅烷的含量低于2%时停止反应，静置冷却至室温后，分液除水，然后减压蒸馏，收集产品。

【技术特征摘要】
1.一种γ-巯丙基三乙氧基硅烷的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）先将工业级硫氢化钠和水加入反应釜中，搅拌均匀形成硫氢化钠溶液，在搅拌的同时缓慢的升温至60-65℃；（2）然后将pH调节剂碳酸氢钠加入反应釜中继续搅拌，调pH值到7.2；（3）接着加入相转移催化剂和无机催化剂，温度提升至75℃；（4）搅拌10-15分钟之后，降温至60-70℃；（5）将六甲基二硅氧烷加入到γ-氯丙基三乙氧基硅烷中搅拌均匀，然后缓慢滴加到反应釜中，滴加时间控制在1-2小时之间；（6）滴加完毕后维持在80-85℃下反应3-5小时，当检测反应液中γ-氯丙基三乙氧基硅烷的含量低于2%时停止反应，静...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖超帆，刘峰，赵荣祥，马学鹏，
申请(专利权)人：永修县艾科普新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36