双-[三乙氧基硅基丙基]-四硫化物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双

【技术实现步骤摘要】
双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的制备方法


[0001]本专利技术涉及化学合成领域，尤其涉及一种双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的制备方法。

技术介绍

[0002]硅烷偶联剂是继有机硅三大产品——硅油、硅橡胶、硅树脂之后的第四大类有机硅产品，其在有机硅工业中的地位日趋重要，已成为现代有机硅工业、有机高分子工业、复合材料工业以及相关高新
中必不可少的配套化学助剂。
[0003]含硫硅烷偶联剂一直是橡胶加工中必不可少的助剂，主要用来提高无机填料在橡胶中的分散性及无机填料与橡胶的结合性，从而提高橡胶的综合性能。目前市场上常用的该类偶联剂主要为双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物。
[0004]利用多硫化钠合成双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的方法主要分为两类：一、无水硫化钠、硫氢化钠或氢氧化钠与硫在无水乙醇中反应生成四硫化钠；二、硫化钠或氢氧化钠与硫在水中反应生成四硫化钠。四硫化钠再与氯丙基三乙氧基硅烷制备双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物。
[0005]专利CN200510044282.6提供了一种由乙醇钠、硫氢化钠与硫在无水乙醇中反应生成四硫化钠制备双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的方法，反应式如下：
[0006]2C2H5OH+2Na
→
2C2H5ONa+H2[0007]C2H5ONa+NaHS
→
C2H5OH+Na2S
[0008]Na2S+3S
→
Na2S4[0009]Na2S4+ClCH2CH2CH2Si(OC2H5)3→
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2‑
S4‑
CH2CH2CH2Si(
[0010]OC2H5)3[0011]该方法存在以下不足：1、用乙醇作为反应介质，生产成本高；2、硫氢化钠易潮解，以带有结晶水的硫氢化钠为原料，会导致双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物水解失效。
[0012]专利CN200410025002.2利用相转移催化剂提供了一种由硫化钠与硫在水中反应生成四硫化钠制备双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的方法，反应式如下：
[0013][0014]Na2S4+2ClCH2CH2CH2Si(OC2H5)3→
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2‑
S4‑
CH2CH2CH2Si
[0015](OC2H5)3+2NaCl
[0016]该方法存在以下不足：1、以水为反应介质，容易造成产品Si
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69水解，导致硫含量低于国际市场标准22％以上。
[0017]因此，开发一种新的双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的制备方法是非常必要的。

技术实现思路

[0018]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的
制备方法。
[0019]为实现此技术目的，本专利技术采用如下方案：
[0020]一种双
‑
[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1、向反应釜中通入氮气置换反应釜中的氧气；
[0022]S2、在搅拌状态下向反应釜中依次加入去离子水、五水硫化钠、硫磺粉，加热反应；
[0023]S3、向S2的产物中依次加入碳酸氢钠、相转移催化剂，继续搅拌反应，升温；
[0024]S4、向S3的产物中流加氯丙基三乙氧基硅烷、乙醇钠和乙醇混合液，加完后维持恒温继续搅拌；
[0025]S5、停止搅拌后静置，分液除去下层无色透明水相，留下上层透明油状液体，再用滤膜过滤，得到双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物。
[0026]各原料的摩尔比为：
[0027]五水硫化钠：硫磺粉：碳酸氢钠：相转移催化剂：氯丙基三乙氧基硅烷：乙醇钠：乙醇：水＝1：3～3.6：0.5～0.7：0.03～0.05：2～2.4：0.3～0.5：2～2.5：20～25。
[0028]所述相转移催化剂为四丁基溴化铵。
[0029]其中，五水硫化钠纯度为95％；硫磺粉、碳酸氢钠、四丁基溴化铵、氯丙基三乙氧基硅烷、乙醇钠、乙醇纯度均为99％。
[0030]S1中通入氮气时间为5
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10min。
[0031]S2中反应温度为50
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60℃，反应时间为30
‑
60min。
[0032]S3中搅拌时间为10
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20min，升温至80
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90℃。
[0033]S4的原料流加时间为30
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60min，反应温度为80
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90℃，反应时间1
‑
2h。
[0034]S5中静置时间20
‑
30min。
[0035]碳酸氢钠起缓冲剂作用，可以调节水相的pH值，进一步抑制双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物发生水解。
[0036]合成过程发生的主要反应为：
[0037][0038]Na2S+H2O
→
NaHS+NaOH
[0039]C2H5ONa+NaHS+3S
→
C2H5OH+Na2S4[0040]Na2S4+ClCH2CH2CH2Si(OC2H5)3→
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2‑
S4‑
CH2[0041]CH2CH2Si(OC2H5)3[0042]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0043]1、本专利技术以水和乙醇共同为反应介质，无机相和有机相同时反应生成多硫化钠，反应效率高，反应时间短；
[0044]2、本专利技术以水为主要反应介质，生产成本低，对原料要求低，无需对硫化钠或硫氢化钠进行干燥脱水；
[0045]3、本专利技术以乙醇为辅助反应介质，原料无论在有机相还是在无机相，均可发生反应，反应原料利用充分，不产生硫化氢，无需水喷淋设施，不污染环境；
[0046]4、本专利技术工艺简单，反应条件温和，制得的产品品质好，收率高，硫含量稳定。
具体实施方式
[0047]为充分了解本专利技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本专利技术做详细说明，但本专利技术并不仅仅限于此。
[0048]一种双
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[三乙氧基硅基丙基]‑
四硫化物的制备方法，包括以下步骤：
[0049]向反应釜中通入氮气5
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10min，置换其中的氧气；在搅拌下依次加入去离子水、硫化钠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双
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[三乙氧基硅基丙基]
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四硫化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、向反应釜中通入氮气置换反应釜中的氧气；S2、在搅拌状态下向反应釜中依次加入去离子水、五水硫化钠、硫磺粉，加热反应；S3、向S2的产物中依次加入碳酸氢钠、相转移催化剂，继续搅拌反应，升温；S4、向S3的产物中流加氯丙基三乙氧基硅烷、乙醇钠和乙醇混合液，加完后维持恒温继续搅拌；S5、停止搅拌后静置，分液除去下层无色透明水相，留下上层透明油状液体，再用滤膜过滤，得到双
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[三乙氧基硅基丙基]
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四硫化物。2.根据权利要求1所述的双
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[三乙氧基硅基丙基]
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四硫化物的制备方法，其特征在于，各原料的摩尔比为：五水硫化钠：硫磺粉：碳酸氢钠：相转移催化剂：氯丙基三乙氧基硅烷：乙醇钠：乙醇：水＝1：3～3.6：0.5～0.7：0.03～0.05：2～2.4：0.3～0.5：2～2.5：20～25。3.根据权利要求1所述的双
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[三乙氧基硅基丙基]
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四硫化物的制备方法，其特征在于，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵。4.根据权利要求1所述的双
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[三乙氧基硅基丙基]
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四硫化物的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊环，刘嵚，董春辉，高胜波，陈辉，祁拥军，董国印，孙浩，
申请(专利权)人：唐山三孚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：