一种制备低烯烃残留的环氧封端硅油的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备低烯烃残留的环氧封端硅油的方法。在微通道反应器及连续溢流反应釜中，用端含氢硅油和烯丙基缩水甘油醚，在增强Speier铂催化剂的催化下，在温度为50

【技术实现步骤摘要】
一种制备低烯烃残留的环氧封端硅油的方法


[0001]本专利技术属于有机硅合成
，涉及一种制备环氧封端硅油的方法。

技术介绍

[0002]环氧封端硅油不仅在织物，纸张柔软整理，改性涂料，硅偶联剂以及硅橡胶，硅树脂方面有广泛的应用，而且环氧键的开环反应可以制备各种功能性有机硅产品。目前环氧封端硅油主要是以含氢硅油和烯丙基缩水甘油醚为原料，在氯铂酸的催化下，进行硅氢加成反应合成的，其合成技术已广泛报道，如马宗斌等报道的文献(《热固性树脂》，2007，2007，22，16
‑
18)，该反应的间歇釜式合成技术也已广泛应用在工业生产中。
[0003]该硅氢加成反应中，由于端含氢硅油分子量较大，性质比较稳定，基本不存在分解问题，即使在间歇反应釜中，该反应以含氢硅油计的转化率一般很高。但是，另一原料烯丙基缩水甘油醚却存在端烯键异构化，双键还原等副反应的问题。为了保证端含氢硅油转化完全，一般的釜式间歇反应会加入过量的烯丙基缩水甘油醚，反应完成后，将未反应的烯丙基缩水甘油醚以及其异构体和其他低沸杂质在真空条件下脱除。脱出的低沸物，由于成分复杂而且还含有降低氯铂酸催化活性的微量成分，一般在工业化生产中直接做为废液处理，这就造成了比较大的浪费，也带来环保处理方面的问题。
[0004]一般认为该反应的间歇釜式反应生成的杂质量的多少，与釜式反应器的物料混合均匀程度差，物料局部过热等有关。微通道反应器有着非常良好的传热，传质效果，经常应用于强放热类的需要高效传热传质的反应中，例如中国专利申请CN105693753A中，就公开了一种用微通道反应器进行烯烃硅氢加成反应的方法。但是单纯使用微通道反应器，虽然可以减少其他杂质的形成，但是这种方法对于烯丙基缩水甘油醚的异构化杂质基本无效果，不能彻底解决环氧封端硅油合成中的这一问题。从该专利申请的实施例看，尤其是实施例2的结果看，产物的含量为82.6％，烯丙基缩水甘油醚含量1.02％，三甲氧基氢硅1.9％，由此可以推断，反应不完全的同时，还有大量副反应发生，尤其是因为烯丙基缩水甘油醚异构导致的杂质含量超过10％。该专利申请制备得到的产品，必须经过进一步的精制处理才能符合更严格的产品要求，精制的过程中会产生大量的废液和废气，对环保不利。
[0005][0006]业内急需一种环氧封端硅油的新制备方法，能得到低烯烃残留产物的同时，减少废液和废气的产生，降低物耗、能耗并对环境友好。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种制备环氧封端硅油的方法，包括：
[0008]S1、将端含氢硅油、烯丙基缩水甘油醚和增强Speier铂催化剂送入连续流微通道反应器中反应；
[0009]S2、S1步骤获得的反应物进入连续溢流反应釜中，继续反应，生成产物。
[0010]其中，所述端含氢硅油为硅氢键在端侧位置的含氢硅油，通常具有HMe2SiO(SiMe2O)
n
SiMe2H结构，其中n选自0
‑
120，在本专利技术的一个实施方式中n为35
‑
55，或者n为60
‑
80，或者90
‑
115。
[0011]在本专利技术中，环氧封端硅油可以是环氧双封端硅油。
[0012]S1步骤中，烯丙基缩水甘油醚与端含氢硅油摩尔比为1.005～1.05：1，优选的为1.007～1.02：1，更优选的为1.009～1.011：1。烯丙基缩水甘油醚与端含氢硅油的反应在增强Speier铂催化剂存在下进行。
[0013]在S2步骤中，烯丙基缩水甘油醚异构化杂质重排为烯丙基缩水甘油醚，并继续与端含氢硅油反应。
[0014]作为一个实施方式，S1步骤中，将增强Speier铂催化剂与烯丙基缩水甘油醚混合形成物料A，由端含氢硅油形成物料B，将物料A与物料B混合，进入连续微通道反应器中进行反应。
[0015]根据本专利技术，所述增强Speier铂催化剂是含有配体的Speier铂催化剂，所述的配体为1,5
‑
环辛二烯，2,5
‑
降冰片二烯或者二苯并
‑
1,5
‑
环辛二烯。
[0016]根据本专利技术，所述配体的摩尔量为Speier铂催化剂中铂金属摩尔量的1
‑
3倍，优选为1
‑
1.5倍，更优选为1.1
‑
1.3倍。
[0017]根据本专利技术，增强Speier铂催化剂可以通过如下方法制备：将Speier铂催化剂(例如商品化的Speier铂催化剂)用醇类和/或醚类有机溶剂稀释，再加入配体，50
‑
70℃下搅拌6
‑
24小时，得到增强Speier铂催化剂。在本专利技术的一些实施方式中，所述增强Speier铂催化剂的制备方法如下：将铂含量为3000
‑
4000ppm的Speier铂催化剂(例如铂含量为3625ppm的商品Speier铂催化剂)用醇类和/或醚类有机溶剂稀释，再加入配体，50
‑
70℃下，例如60℃，搅拌6
‑
24小时，例如12小时，得到增强Speier铂催化剂。
[0018]所述的醚类有机溶剂为甲基叔丁基醚，四氢呋喃，2
‑
甲基四氢呋喃，二氧六环等醚类有机溶剂的一种或几种混合，优选为甲基叔丁基醚。
[0019]所述的醇类有机溶剂为异丙醇、乙醇、丙醇、丙二醇等醇类有机溶剂的一种或几种混合，优选为异丙醇。
[0020]所述醇类和/或醚类有机溶剂的用量可以根据所用Speier铂催化剂中铂的浓度进行调整，如果所用Speier铂催化剂中铂的浓度大则使用的有机溶剂的重量增大，反之则小。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所用Speier铂催化剂的铂含量为3000
‑
4000ppm，所述醚类有机溶剂的用量为所用Speier铂催化剂的7
‑
18倍重量，优选为7
‑
10倍重量，更优选为7.5
‑
8.5倍重量。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所用Speier铂催化剂的铂含量为3000
‑
4000ppm，所述醇类有机溶剂的用量为所用Speier铂催化剂的9
‑
18倍重量，优选为10
‑
15倍重量，更优选为11
‑
13倍重量。
[0023]所述配体的摩尔用量为所用Speier铂催化剂中铂金属摩尔量的1
‑
3倍，优选为1
‑
1.5倍，更优选为1.1
‑
1.3倍。
[0024]在本专利技术的一个实施方式中，制备增强Speier铂催化剂时采用醚类有机溶剂稀释Speier铂催化剂。
[0025]在本专利技术的一个实施方式中，制备增强Speier铂催化剂时采用醇类有机溶剂和醚类有机溶剂稀释Speier铂催化剂。
[0026]增强Spe本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备环氧封端硅油的方法，包括：S1、将端含氢硅油、烯丙基缩水甘油醚和增强Speier铂催化剂送入连续流微通道反应器中反应；S2、S1步骤获得的反应物进入连续溢流反应釜中，继续反应，生成产物，其中，所述端含氢硅油为硅氢键在端侧位置的含氢硅油，具有HMe2SiO(SiMe2O)
n
SiMe2H结构的含氢硅油，其中n选自0
‑
120。2.如权利要求1所述方法，其中，S1步骤中，烯丙基缩水甘油醚与端含氢硅油摩尔比为1.005～1.05：1，优选的为1.007～1.02：1，更优选的为1.009～1.011：1；将增强Speier铂催化剂与烯丙基缩水甘油醚混合形成物料A，由端含氢硅油形成物料B，将物料A与物料B混合，进入连续微通道反应器中进行反应。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述增强Speier铂催化剂是含有配体的Speier铂催化剂，所述的配体为1,5
‑
环辛二烯，2,5
‑
降冰片二烯或者二苯并
‑
1,5
‑
环辛二烯；优选，所述配体的摩尔量为Speier铂催化剂中铂金属摩尔量的1
‑
3倍，优选为1
‑
1.5倍，更优选为1.1
‑
1.3倍；优选，所述增强Speier铂催化剂的制备方法为：将Speier铂催化剂用醇类和/或醚类有机溶剂稀释，再加入配体，得到增强Speier铂催化剂。4.如权利要求1
‑
3任一所述的方法，其中，所述的醚类有机溶剂为甲基叔丁基醚，四氢呋喃，2
‑
甲基四氢呋喃，二氧六环等醚类有机溶剂的一种或几种混合，优选为甲基叔丁基醚；所述的醇类有机溶剂为异丙醇、乙醇、丙醇、丙二醇等醇类有机溶剂的一种或几种混合，优选为异丙醇；优选，所述Speier铂催化剂中铂含量为3000
‑
4000ppm，所述的醚类有机溶剂的用量为所用Speier铂催化剂的7
‑
18倍重量；优选，所述Speier铂催化剂中铂含量为3000
‑
4000ppm，所述的醇类有机溶剂的用量为所用Speier铂催化剂的9
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李劲，张磊，江小阳，肖赣湘，叶丹，吴超波，
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：