本发明专利技术涉及一种用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，所述固载催化剂是改性有机二价金属和有机锡的混合物，掺杂载体所得。将其负载到特定的载体中，制成固载催化剂，然后将固载催化剂均匀地填充至硅胶柱内，将待纯化的环硅氧烷通过该硅胶柱。经发现，经本发明专利技术中固载催化剂纯化过后的环硅氧烷，仅含有痕量的线性聚硅氧烷，或者不含有线性聚硅氧烷，经处理后得到的环硅氧烷含量可以达到99.99％以上。环硅氧烷含量可以达到99.99％以上。环硅氧烷含量可以达到99.99％以上。
【技术实现步骤摘要】
一种用于纯化环硅氧烷的固载催化剂
[0001]本专利技术属于有机硅环体处理领域，具体涉及一种用于纯化环硅氧烷的固载催化剂。
技术介绍
[0002]环硅氧烷具有硅原子和氧原子交替排列的主链，且硅原子上连着有机基团，这种结构赋予它们独特的性能，如耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、生理惰性等，这是其它有机高分子难以比拟的。因而环硅氧烷在航空航天、电子电器、化工、机械、建筑、交通运输、医疗卫生、农业等方面已得到广泛应用，成为国民经济中不可替代的新型高分子材料”。在上述行业中，环硅氧烷具体用作包括：聚氨酯泡沫的稳定化、用作乳化剂、隔离涂层等。
[0003]例如，德国公开的专利DE1493380描述了具有聚醚改性的环硅氧烷，以及其制备和作为湿润剂的用途，特别是用于水性涂料、粘合剂、印刷油墨、浸渍液和乳液。
[0004]同样地，德国公开的专利DE19631227要求保护带有聚醚残基的环硅氧烷作为泡沫稳定剂，特别是用于聚氨酯泡沫的用途。考虑到生产环硅氧烷的原材料不需要任何三甲基氯硅烷，而采用Rochow法在硅烷合成中产生的三甲基氯硅烷的量仅为2％到4％，这突显出环硅氧烷与线型硅氧烷相比所具有的经济优势。
[0005]而在上述领域的应用中，环硅氧烷效果是否理想，与环硅氧烷的纯度是密不可分的。目前，环硅氧烷的制备方法中含有部分的线性聚硅氧烷，由于二者结构和极性相似，因此很难彻底地将线性聚硅氧烷从环硅氧烷产品中完全分离，导致所得到的成品纯度下降，进而影响产品在应用领域的使用效果和用户体验。
[0006]目前现有技术中，关于环硅氧烷的制备方法和应用的专利较多，如CN103450249A公开了一种甲基环硅氧烷的精制方法；CN103923464A公开了这一种环硅氧烷在液体硅橡胶中的应用；CN105085567A公开了一种多官能团共取代的环硅氧烷；CN103558315A公开了环硅氧烷取代的聚硅氧烷化合物的制备方法。然而，上述专利中均未披露对于环硅氧烷中线性聚硅氧烷的有效的去除方法。可以预见，含有线性聚硅氧烷的环硅氧烷对于产品的效果是有待提升的。
[0007]鉴于以上原因，需要找到一种对环硅氧烷中的线性硅氧烷的去除方法，从而进一步地提升环硅氧烷的纯度，从而克服上述缺陷。
技术实现思路
[0008]本专利技术的旨在提供一种用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，可以有效地去除环硅氧烷产品中的线性聚硅氧烷，从而使得最终的环硅氧烷产品仅含痕量的线性聚硅氧烷，甚至不含线性聚硅氧烷，从而有效地提升了产品品质。本专利技术公布的纯化环硅氧烷的固载催化剂，原料来源广泛，易于制备，有较为广泛的工业化前景。
[0009]本专利技术通过以下技术手段得以实现。
[0010]一种用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，其特征在于，所述固载催化剂是改性有机二价金属和有机锡的混合物，负载在载体所得；所述改性有机二价金属是单烷基氧化二价金属盐与脂肪酸反应得到。
[0011]所述单烷基氧化二价金属盐，分子式为R2X2O3；结构式为：R-X(O)-O-(O)X-R。其中R为烷基。在本专利技术中的例子包括但不限于丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基或十六烷基中的一种或多种；X为二价金属，在本专利技术中包括但不限于金属锡或锌。
[0012]进一步地，所述有机锡选自二-异辛基马来酸二丁基锡、二-月桂酸二丁基锡、二-醋酸二丁基锡或二-辛酸二丁基锡的任意一种。
[0013]进一步地，所述改性有机二价金属的制备方法如下：
[0014]将单烷基氧化二价金属盐与脂肪酸混合，在100-120℃下搅拌并分水，然后热过滤，得到改性有机二价金属催化剂。
[0015]上述制备过程的合成路线如下所示：
[0016][0017]其中X代表二价金属，R和R1代表烷基。化学方程式为偶联反应，生成水副产物，因此反应要及时排水，以促进反应朝正方向移动。
[0018]进一步地，所述烷基选自丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基或十六烷基中的一种或多种。
[0019]进一步地，所述改性有机二价金属和有机锡的混合物中，改性有机二价金属和有机锡的物质的量之比为1:5-10。
[0020]进一步地，所述二价金属选自锡或锌中的任意一种。
[0021]进一步地，所述脂肪酸选自己酸、辛酸、癸酸、十二酸或十四酸。
[0022]进一步地，所述纯化环硅氧烷的固载催化剂的制备步骤为：
[0023]将改性有机二价金属和有机锡物理混合，并研磨得到混合物，然后将上述混合物溶于有机溶剂中，向其中加入载体，回流反应，冷却后过滤，收集固体并干燥，得到用于纯化环硅氧烷的固载催化剂。
[0024]进一步地，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、二氯苯或三氯苯。
[0025]进一步地，所述载体选自活性炭、分子筛或硅藻土。
[0026]进一步地，所述研磨得到混合物的粒径为0.5-10μm，优选为2-5μm。
[0027]进一步地，所述混合物与载体的重量比为1:50-1:80。
[0028]本专利技术还提供了一种纯化环硅氧烷的方法，是将上述固载催化剂和硅胶混合均匀，形成硅胶柱，将待纯化的环硅氧烷通过硅胶柱，收集流出液即得纯化环硅氧烷。
[0029]优选地，其中固载催化剂催化剂，硅胶和待纯化的环硅氧烷的质量比为5-10：30-50：1-2。
[0030]进一步地，所述硅胶柱的高径比为4-6:1，环硅氧烷流经硅胶柱的流速为0.5-1.0BV/h。
[0031]本专利技术具有以下有益效果：
[0032]本专利技术采用改性有机二价金属与有机锡的混合物作为催化剂，并且将其负载到特定的载体中，制成固载催化剂，然后将固载催化剂均匀地填充至硅胶柱内，将待纯化的环硅
氧烷通过该硅胶柱。令人意外地发现，纯化过后的环硅氧烷，仅含有痕量的线性聚硅氧烷，或者不含有线性聚硅氧烷。达到这一效果的原因可能是，本专利技术中改性有机二价金属是一种具有有机极性基团的有机二价金属化合物，其与有机锡混合后具有协同作用。具体地，改性有机二价金属与有机锡能均具有相似的烷基链结构，可以均匀地混合，改性有机二价金属具有酯基这一极性基团，可以良好地附着在硅胶柱上，并且对线性聚硅氧烷上的极性基团(如羟基等)具有良好的亲和吸附作用，而对无极性基团的环硅氧烷却几乎没有任何吸附能力，这使得有机锡与线性聚硅氧烷的接触时间和面积大大增加。从而本专利技术报道的固载催化剂能高效地选择性吸附线性聚硅氧烷杂质，然而却不会对环硅氧烷造成明显地质量损伤。因此，可以作为一种工业化手段，对环硅氧烷进行进一步提纯。
附图说明
[0033]图1为本专利技术待纯化的环硅氧烷的各组分含量的色谱图。
[0034]图2为经实施例1中用于纯化环硅氧烷的固载催化剂处理的纯化后的环硅氧烷的各组分含量的色谱图。
[0035]图3为经对比例1中用于纯化环硅氧烷的固载催化剂处理的纯化后的环硅氧烷的各组分含量的色谱图。
具体实施方式
[0036]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，其特征在于，所述固载催化剂是改性有机二价金属和有机锡的混合物，负载在载体所得；所述改性有机二价金属是单烷基氧化二价金属盐与脂肪酸反应得到。2.根据权利要求1所述用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，其特征在于，所述有机锡选自二-异辛基马来酸二丁基锡、二-月桂酸二丁基锡、二-醋酸二丁基锡或二-辛酸二丁基锡的任意一种。3.根据权利要求1所述用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，其特征在于，所述改性有机二价金属通过包括以下步骤的制备方法得到：将单烷基氧化二价金属盐与脂肪酸混合，在100-120℃下搅拌并分水，然后热过滤，得到改性有机二价金属催化剂。4.根据权利要求1所述用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，其特征在于，所述烷基选自丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基或十六烷基中的一种或多种。5.根据权利要求1所述用于纯化环硅氧烷的固载催化剂，其特征在于，所述改性有机二价金属和有机锡的混合物中，改性有机二价金属和有机锡的物质的量...
【专利技术属性】
技术研发人员：张年运，王海栋，廖立，胡应如，欧阳文武，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：
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