一种高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法技术

本发明专利技术涉及一种高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，包括以下步骤：S1：将强碱与相转移催化剂缓慢加入到去离子水中，搅拌溶解，然后冷却至室温，得到复配剂；S2：在反应设备中加入高沸水解物和所述复配剂，进行反应，得到反应后混合物；S3：在所述反应后混合物中加入盐进行分层，静置过滤后，取第一油相；S4：在所述第一油相中加入干燥剂和中和剂，得到混合液，过滤所述混合液，得到第二油相；S5：将所述第二油相减压蒸馏，去除低沸物，得到第三油相；在第三油相中加入吸附剂吸附杂质，得到混合烷基聚硅氧烷。基聚硅氧烷。基聚硅氧烷。

【技术实现步骤摘要】
一种高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法


[0001]本专利技术属于烷基聚硅氧烷制备
，具体涉及一种高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法。

技术介绍

[0002]我国的有机硅单体的生产规模以及体量有了非常大的发展。目前，单体甲基氯硅烷普遍采用“直接法”合成，其副产物高达40余种，其中高沸残余物占3
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8％。高沸残余物的处理一直是有机硅生产企业的难题。高沸残余物的积压不仅污染环境，还造成重大的安全隐患问题。
[0003]对于高沸残余物的处理主要是将其裂解变成高沸水解物再进一步加以利用。主流利用是经过醇解制备成高沸硅油。例如专利CN 103204992A就公开了一种醇解法制备高沸硅油的方法，醇解法制备的高沸硅油一般气味较重，并且会使高沸硅油的粘度偏大。专利CN 106928458A公开了一种利用饱和盐酸进行水解制备高沸硅油的方法，虽然该方法考虑到了充分利用水解产生的氯化氢气体，但是不可避免会使高沸硅油具有酸值偏高、凝胶化、硅氢含量高等问题，还可能会出现返酸的现象。
[0004]硅氢含量高，气味重、返酸、凝胶化等问题会严重影响混合烷基聚硅氧烷替代白油在密封胶方面的应用，硅氢含量高不仅在制备密封胶的过程中存在重大安全隐患，同时制备出开的胶条还会产生起泡点等问题，而气味以及返酸等问题更是会导致应用出现问题。同时由于制备过程中的凝胶化，还会降低混合烷基聚硅氧烷的收率。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将强碱与相转移催化剂缓慢加入到去离子水中，搅拌溶解，然后冷却至室温，得到复配剂；
[0007]S2：在反应设备中加入高沸水解物和所述复配剂，进行反应，得到反应后混合物；
[0008]S3：在所述反应后混合物中加入盐进行分层，静置过滤后，取第一油相；
[0009]S4：在所述第一油相中加入干燥剂和中和剂，得到混合液，过滤所述混合液，得到第二油相；
[0010]S5：将所述第二油相减压蒸馏，去除低沸物，得到第三油相；在第三油相中加入吸附剂吸附杂质，得到混合烷基聚硅氧烷。
[0011]本专利技术利用所述相转移催化剂在反应体系的油相和水相界面形成界面反应，能够在相对较短的时间内，在30
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80℃条件下完成反应，且能够降低混合烷基聚硅氧烷中的硅氢含量，提高产品品质，由于油水界面的形成，使其凝胶化程度降低，提高了收率；步骤S3中盐的加入能加速油相水相的分层，达到缩短生产时间的目的；得到的混合烷基聚硅氧烷性质稳定，在制备密封胶的应用中不会出现起泡、释放出氢气、返粘的现象。
[0012]可选的，步骤S1中，强碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化胺中的一种或两种以上的组合；
[0013]所述相转移催化剂选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氟化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、链状聚乙二醇、链状聚乙二醇二烷基醚中的一种或两种以上的组合。
[0014]进一步可选的，所述复配剂中强碱为2
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8wt％，相转移催化剂为0.2
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5wt％，优选为0.5
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3wt％。
[0015]可选的，步骤S2中，所述高沸水解物的粘度为20
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70mm2/s，所述高沸水解物为氯硅烷水解后的产物，所述氯硅烷包括31
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35wt％的Cl2MeSi
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SiMe2Cl、42
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46wt％的Cl2MeSi
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SiMeCl2、5
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7wt％的Cl2MeSi
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CH2‑
SiMeCl2、7
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9wt％的ClMe2Si
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CH2‑
SiMeCl2、2
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4wt％的ClMe2Si
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SiMe2Cl、1
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3wt％的Me2Si
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CH2‑
SiMe2Cl以及4
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5wt％的聚硅烷和硅氧烷混合物。
[0016]本专利技术所述制备混合烷基聚硅氧烷的方法由于相转移催化剂的使用，能够处理较高粘度的高沸水解物，并获得较为理想的收率且产品中硅氢含量达到ppm级，即本专利技术能够处理的高沸水解物的粘度窗口较宽。而现有的高沸水解物粘度超过30mm2/s之后，就需要较高的转速和较高的温度(90
‑
100℃)进行反应，不但能耗高，而且导致凝胶化严重，可能是由于反应体系中的三氯硅烷、四氯硅烷水解后交联反应产生凝胶。
[0017]可选的，步骤S2中，反应温度为30
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80℃，优选为40
‑
60℃，搅拌反应2
‑
5h。
[0018]可选的，步骤S3中，所述盐选自氯化钾、氯化钠中的一种或两种，盐的用量占所述反应后混合物质量的0.3
‑
2％。
[0019]可选的，步骤S4中，所述干燥剂选自无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水氯化钙中的一种或两种以上的组合；
[0020]所述中和剂为弱碱中和剂，选自碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种，干燥剂和弱碱中和剂的用量均为所述第一油相质量的0.5
‑
2％。
[0021]优选的，步骤S4中，先加入弱碱中和剂，进行搅拌混合，然后加入干燥剂，将反应体系原有的水分和弱碱中和剂与酸反应产生的水分都进行干燥。
[0022]进一步可选的，步骤S4的干燥、中和时的温度为60
‑
90℃，处理时间为5
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8h。
[0023]可选的，步骤S5中，减压蒸馏的脱低温度为150
‑
160℃，真空度≥99Kpa；
[0024]所述吸附剂选自活性炭、硅藻土、凹凸棒土、沸石分子筛、炭分子筛、沸石中的一种或两种以上的组合；
[0025]吸附剂的用量为第三油相质量的0.5
‑
3％，吸附时间为2
‑
3h。
[0026]可选的，步骤S5中，制得的所述混合烷基聚硅氧烷选自三甲基封端的二甲基聚硅氧烷、三甲基封端的甲基乙基聚硅氧烷、三甲基封端的甲基丙基聚硅氧烷、三甲基封端的乙基丙基聚硅氧烷中的两种或两种以上的组合。
[0027]可选的，步骤S2中，所述的反应设备为复合反应器，所述复合反应器由上至下包括复配腔和反应腔，复配腔与反应腔之间设有分隔板，分隔板上设有连通孔，用于连通复配腔和反应腔；
[0028]所述反应腔内设有第一搅拌器，反应腔的顶部侧壁设有进料口和馏出口，进料口用于输入高沸水解物，馏出口用于排出减压蒸馏的馏出物，反应腔的下部设有出料口，用于排出产品，反应腔的底部设有分层排出口，用于反应腔内分层所得的下部水相。
[0029]本专利技术人发现，使用传统的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将强碱与相转移催化剂缓慢加入到去离子水中，搅拌溶解，然后冷却至室温，得到复配剂；S2：在反应设备中加入高沸水解物和所述复配剂，进行反应，得到反应后混合物；S3：在所述反应后混合物中加入盐进行分层，静置过滤后，取第一油相；S4：在所述第一油相中加入干燥剂和中和剂，得到混合液，过滤所述混合液，得到第二油相；S5：将所述第二油相减压蒸馏，去除低沸物，得到第三油相；在第三油相中加入吸附剂吸附杂质，得到混合烷基聚硅氧烷。2.根据权利要求1所述的高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，其特征在于，步骤S1中，强碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化胺中的一种或两种以上的组合；所述相转移催化剂选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氟化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种或两种以上的组合；所述复配剂中强碱为2
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8wt％，相转移催化剂为0.2
‑
5wt％。3.根据权利要求1所述的高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，其特征在于，步骤S2中，所述高沸水解物的粘度为20
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70mm2/s，反应温度为30
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80℃。4.根据权利要求1所述的高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，其特征在于，步骤S3中，所述盐选自氯化钾、氯化钠中的一种或两种，盐的用量占所述反应后混合物质量的0.3
‑
2％。5.根据权利要求1所述的高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，其特征在于，步骤S4中，所述干燥剂选自无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水氯化钙中的一种或两种以上的组合；所述中和剂为弱碱中和剂，选自碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种，干燥剂和弱碱中和剂的用量均为所述第一油相质量的0.5
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2％。6.根据权利要求1所述的高沸水解物制备混合烷基聚硅氧烷的方法，其特征在于，步骤S5中，减压蒸馏的脱低温度为150
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160℃，真空度≥99Kpa；所述吸附剂选自活性炭、硅藻土、凹凸棒土、沸石分子筛、炭分子筛、沸石中的一种或两种以上的组合；吸附剂的用量为第三油相质量的0.03
‑
6％。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕梅，贺志江，欧阳建松，许路，王晨旭，
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：