一种甲基苯基混合环体的制备方法及甲基苯基硅橡胶的制备方法技术

技术编号:25214683 阅读:28 留言:0更新日期:2020-08-11 23:03
本发明专利技术提供一种甲基苯基混合环体的制备方法及甲基苯基硅橡胶的制备方法。该甲基苯基混合环体的制备方法包括:将聚甲基苯基硅氧烷进行催化裂解重排,然后逐步减压分馏。该甲基苯基硅橡胶的制备方法包括:1)采用甲基苯基混合环体的制备方法制备获得甲基苯基混合环体;2)将步骤1)获得的一种或多种甲基苯基混合环体与八甲基环硅氧烷在催化剂作用下水封端聚合。该制备方法获得的甲基苯基混合环体无结晶物质、馏分明确且组成少、不含三官能杂质且总得率高。该制备方法获得的甲基苯基硅橡胶得率高,将甲基苯基混合环体按照其馏分的折射率分别制取高苯基、中苯基、低苯基甲基苯基硅橡胶,也可混合使用调节硅橡胶的苯基含量。

【技术实现步骤摘要】
一种甲基苯基混合环体的制备方法及甲基苯基硅橡胶的制备方法
本专利技术涉及硅橡胶的制备方法,具体涉及一种甲基苯基混合环体的制备方法及甲基苯基硅橡胶的制备方法。
技术介绍
甲基苯基硅橡胶是指硅氧主链上的一部分硅原子连有甲基而另一部分连有苯基或甲基苯基的有机硅材料,特殊的化学结构赋予其一系列优异性能。甲基苯基硅橡胶由于其优异的耐高低温性、抗水解稳定性、耐性、电绝缘性等特点,广泛用于电子航空汽车医疗卫生等领域。普通硅橡胶的使用温度范围在-50-200℃;在250℃以上,硅橡胶材料用于现代高精密大功率电子元器件的;用于现代高速汽车、军工业用发动机周围的耐温材料要求更高的使用温度,对所用密封用硅橡胶提出了更高的要求。苯基硅橡胶按苯基链节摩尔分数(Ph与Si的量之比)的不同,可分为低苯基硅橡胶(苯基链节摩尔分数5%~10%)、中苯基硅橡胶(苯基链节摩尔分数10%~20%)和高苯基硅橡胶(苯基链节摩尔分数35%以上)。随着苯基链节含量的提高,高苯基硅橡胶在耐高温、阻尼减振、耐辐照等性能方面有大幅提高。目前国内苯基硅橡胶的研究和应用仍主要集中于低苯基硅橡胶,中苯基硅橡胶相对较少,高苯基硅橡胶则更少。国内相关产品的苯基含量低,一部分原因是由于甲基苯基混合环体的苯基含量低(折射率低)。甲基苯基硅橡胶是由甲基苯基环硅氧烷(DPhn)与八甲基环四硅氧烷(D4)通过开环共聚制备得到。甲基苯基环硅氧烷沸点高、纯化困难,是制备高品质甲基苯基硅橡胶的技术瓶颈之一。而DPhn与D4开环竞聚率差别大,聚合后期体系黏度大,影响传质传热。因此,国内高品质甲基苯基硅橡胶的工程化制备受限,严重制约了相关应用及其发展。甲基苯基环硅氧烷是制备甲基苯基硅橡胶等有机硅产品的原料之一,具有重要的应用价值,但现有的制备甲基苯基环硅氧烷技术一般难于获得高纯度、不含三官能杂质的甲基苯基环硅氧烷,因而有效产物收率低,不能满足硫化及使用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种,以解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术第一方面提供一种甲基苯基混合环体的制备方法,包括如下步骤:将聚甲基苯基硅氧烷进行催化裂解重排,然后逐步减压分馏,分别获得分馏温度60-86℃/分馏压力-93.33kPa的第一甲基苯基混合环体(如分馏温度为60-63℃、63-68℃、68-70℃、70-80℃、80-83℃、83-84℃或84-86℃)、分馏温度90-120℃/分馏压力-95.99kPa的第二甲基苯基混合环体(如分馏温度为90-92℃、92-94℃、94-96℃、96-112℃、112-115℃、115-119℃或119-120℃)和分馏温度105-135℃/分馏压力-98.66kPa的第三甲基苯基混合环体(如分馏温度为105-108℃、108-112℃、112-116℃、116-118℃、118-125℃、125-126℃、126-130℃或130-135℃)。上述甲基苯基混合环体即为甲基苯基混合环硅氧烷。上述制备方法可以在带有分馏装置的裂解器中进行。优选地,聚甲基苯基硅氧烷的折射率为1.4845-1.5300,如1.4845-1.4924、1.4924-1.5024、1.5024-1.5096、1.5096-1.5120或1.5120-1.5300,粘度为4000-20500mPa.s,如4000-6000mPa.s、6000-9860mPa.s、9860-12326mPa.s、12326-20000mPa.s或20000-20500mPa.s。优选地,还包括如下技术特征中的至少一项:1)所述催化裂解重排在催化剂存在的条件下进行,所述催化剂选自碱金属和碱金属硅醇盐中的至少一种;碱金属如KOH、NaOH等,碱金属硅醇盐如KOH硅醇盐、LiOH硅醇盐等;更优选为KOH硅醇盐;2)所述催化裂解重排中,催化剂的用量为聚甲基苯基硅氧烷质量的0.001-0.01%,如0.001-0.005%、0.005-0.006%、0.006-0.007%、0.007-0.008%或0.008-0.01%;更优选为0.005-0.008%;3)所述催化裂解重排在恒温条件下进行;所述恒温条件是指反应温度波动范围≤2℃;4)所述催化裂解重排的反应温度为250-290℃,如250-270℃、270-280℃或280-290℃;5)所述催化裂解重排的反应时间为30-60min,如30-40min、40-50min或50-60min。优选地,第一甲基苯基混合环体的折射率为1.4500-1.4750,如1.4500-1.4656、1.4656-1.4715、1.4715-1.4716、1.4716-1.4730或1.4730-1.4750,第二甲基苯基混合环体的折射率为1.4860-1.4950,如1.4860-1.4920、1.4920-1.4928、1.4928-1.4930或1.4930-1.4950,第三甲基苯基混合环体的折射率为1.5390-1.5510,如1.5390-1.5480、1.5480-1.5492、1.5492-1.5498、1.5498-1.5500或1.5500-1.5510。本专利技术第二方面提供一种甲基苯基硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:1)采用上述甲基苯基混合环体的制备方法制备获得分馏温度60-86℃/分馏压力-93.33kPa的第一甲基苯基混合环体、分馏温度90-120℃/分馏压力-95.99kPa的第二甲基苯基混合环体和分馏温度105-135℃/分馏压力-98.66kPa的第三甲基苯基混合环体;2)将步骤1)获得的第一甲基苯基混合环体、第二甲基苯基混合环体和第三甲基苯基混合环体中的一种或多种与八甲基环硅氧烷在催化剂作用下水封端聚合,获得所述甲基苯基硅橡胶。依据第一甲基苯基混合环体、第二甲基苯基混合环体和第三甲基苯基混合环体的折射率,选择第一甲基苯基混合环体与八甲基环硅氧烷按要求配比制备获得低苯基的甲基苯基硅橡胶;选择第二甲基苯基混合环体与八甲基环硅氧烷按要求配比制备获得中苯基的甲基苯基硅橡胶;选择第三甲基苯基混合环体与八甲基环硅氧烷按要求配比制备获得高苯基的甲基苯基硅橡胶;选择第一甲基苯基混合环体、第二甲基苯基混合环体和第三甲基苯基混合环体中的至少两种与八甲基环硅氧烷按要求配比制备获得所需苯基含量的甲基苯基硅橡胶。优选地,步骤2)中,具体步骤如下:21)将步骤1)获得的第一甲基苯基混合环体、第二甲基苯基混合环体和第三甲基苯基混合环体中的一种或多种与八甲基环硅氧烷进行脱水处理;22)将步骤21)得到的混合物在催化剂存在的条件下进行聚合反应;23)将步骤22)得到的混合物加水进行封端反应;24)将步骤23)得到的混合物进行熟化反应;25)将步骤24)得到的混合物进行催化剂失活处理;26)将步骤25)得到的混合物脱除挥发物。更优选地,还包括如下技术特征中的至少一项:a)步骤21)中本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种甲基苯基混合环体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:/n将聚甲基苯基硅氧烷进行催化裂解重排,然后逐步减压分馏,分别获得分馏温度60-86℃/分馏压力-93.33kPa的第一甲基苯基混合环体、分馏温度90-120℃/分馏压力-95.99kPa的第二甲基苯基混合环体和分馏温度105-135℃/分馏压力-98.66kPa的第三甲基苯基混合环体。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲基苯基混合环体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将聚甲基苯基硅氧烷进行催化裂解重排,然后逐步减压分馏,分别获得分馏温度60-86℃/分馏压力-93.33kPa的第一甲基苯基混合环体、分馏温度90-120℃/分馏压力-95.99kPa的第二甲基苯基混合环体和分馏温度105-135℃/分馏压力-98.66kPa的第三甲基苯基混合环体。


2.如权利要求1所述的甲基苯基混合环体的制备方法,其特征在于,聚甲基苯基硅氧烷的折射率为1.4845-1.5300,粘度为4000-20500mPa.s。


3.如权利要求1所述的甲基苯基混合环体的制备方法,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
1)所述催化裂解重排在催化剂存在的条件下进行,所述催化剂选自碱金属和碱金属硅醇盐中的至少一种;
2)所述催化裂解重排中,催化剂的用量为聚甲基苯基硅氧烷质量的0.001-0.01%;
3)所述催化裂解重排在恒温条件下进行;
4)所述催化裂解重排的反应温度为250-290℃;
5)所述催化裂解重排的反应时间为30-60min。


4.如权利要求1所述的甲基苯基混合环体的制备方法,其特征在于,第一甲基苯基混合环体的折射率为1.4500-1.4750,第二甲基苯基混合环体的折射率为1.4860-1.4950、第三甲基苯基混合环体的折射率为1.5390-1.5510。


5.一种甲基苯基硅橡胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)采用权利要求1至4任一项所述的甲基苯基混合环体的制备方法制备获得分馏温度60-86℃/分馏压力-93.33kPa的第一甲基苯基混合环体、分馏温度90-120℃/分馏压力-95.99kPa的第二甲基苯基混合环体和分馏温度105-135℃/分馏压力-98.66kPa的第三甲基苯基混合环体;
2)将步骤1)获得的第一甲基苯基混合环体、第二甲基苯基混合环体和第三甲基苯基混合环体中的一种或多种与八甲基环硅氧烷在催化剂作用下水封端聚合,获得所述甲基苯基硅橡胶。


6.如权利要求5所述的甲基苯基硅橡胶的制备方法,其特征在于,步骤2)中,具体步骤如下:
21)将步骤1)获得的第一甲基苯基混合环体、...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚慧敏王荣何辛王立伟吴蓁
申请(专利权)人:上海树脂厂有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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