System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 高羟值低环体含量的有机硅助剂的制备方法技术_技高网

高羟值低环体含量的有机硅助剂的制备方法技术

技术编号:40707034 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-22 11:07
本发明专利技术涉及高羟值低环体含量的有机硅助剂的制备方法,其中,所述制备方法包括以下步骤:S100、在10~30℃的起始温度下和在碱性催化剂存在下,使二烷基二烷氧基硅烷和水进行水解,经过滤回收催化剂,得到乳白色混合液;S200、使步骤S100中得到的乳白色混合液进行减压蒸馏至变为透明,得到有机硅助剂;其中,所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化钙和碱性离子树脂,所述二烷基二烷氧基硅烷与水的摩尔比为1:(3‑10)。本发明专利技术的制备方法制备的有机硅助剂具有低的环体和水含量,羟值高,并且易于操作、产率高,合成过程安全性高,催化剂可以二次利用,并且工艺过程简单,绿色环保,具有工业推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机硅,具体涉及高羟值低环体含量的有机硅助剂的制备方法


技术介绍

1、有机硅助剂作为一种重要添加剂,广泛地应用在各个领域。具有高羟值的有机硅助剂通常具有良好的硅橡胶结构控制作用。反之,如果有机硅助剂的羟值过低,环体高,在使用过程中通常需要增加有机硅助剂的添加量,这不仅增加了成本,并且还会影响所制备的硅橡胶产品的储存稳定性。另外,有机硅助剂还可以作为塑料制品的添加剂,其应用前景广阔。

2、黎强科等人在“羟基封端的有机硅低聚物的合成”(化工新型材料,第40卷第8期,2012年8月,29-31页)中公开了一种羟基封端的有机硅低聚物,制备方法包括:在四口烧瓶内加入计量好的甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷,苯基三乙氧基硅烷,开启搅拌,加热至预定温度,通过滴加含有浓盐酸的去离子水,控制滴加速度在0.5~1h内滴加完成,再恒温反应4h,上述步骤完成后,改用蒸馏装置,蒸出产生的溶剂,收集烧瓶中的透明液体即为羟基封端的有机硅低聚物。

3、中国专利申请cn113087908a公开了一种低粘度羟基硅油的制备方法,包括:将六甲基环三硅氧烷、水和有机碱加入到反应釜中,升温进行反应,然后进行油水分离;向油相中加入中和剂进行中和后,再使用减压蒸馏的方式除去未反应的水以及单体,最后进行过滤杂质,得到低粘度羟基硅油产品。

4、然而,以上高羟值低环体有机硅助剂的现有方法中都存在诸多不利之处:(1)使用盐酸作为催化剂的路线,通常需要采用滴加的方式进行水解,但是仍存在生成的硅醇难以及时分散,容易产生凝胶,过程难以控制等问题;(2)使用三甲基环六硅氧烷为原料的路线,需要升温至设定温度,反应过程中需要进行催化剂的中和,并且还需要经过几级过滤进行除杂,流程复杂,催化剂不能重复利用,利用度低,整体成本高。


技术实现思路

1、鉴于此,本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术问题,提供了高羟值低环体含量的有机硅助剂的制备方法,本专利技术的制备方法制备的有机硅助剂具有低的环体和水含量,高羟值,并且易于操作、产率高,合成过程安全性高,催化剂可以二次利用,绿色环保,具有高的工业推广价值。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。

3、本专利技术提供了高羟值低环体含量的有机硅助剂的制备方法,其中,所述制备方法包括以下步骤:

4、s100、在10~30℃的起始温度下和在碱性催化剂存在下,使二烷基二烷氧基硅烷和水进行水解,经过滤得到混合液;

5、s200、使步骤s100中得到的混合液进行减压蒸馏至变为透明,得到有机硅助剂;

6、其中,所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化钙和碱性离子树脂,所述二烷基二烷氧基硅烷与水的摩尔比为1:(3-10)。

7、本专利技术的制备方法中,在催化剂的作用下,二烷基二烷氧基硅烷在去离子水中水解,得到低级醇,去离子与有机硅助剂混合形成乳白色反应液,过滤回收催化剂,再通过减压蒸馏去除残余的水以及生成的低级醇,得到无色透明的有机硅助剂。制备的有机硅助剂具有低的环体和水含量,高的羟值,并且易于操作、产率高,合成过程安全性高,催化剂可以二次利用,绿色环保,具有工业推广价值。

8、另外,本专利技术的制备方法中,水解反应温和,可以避免在水解过程中温度剧烈升高。由此,进行水解反应的反应器可以直接置于室温环境下,也可以通过水或油作为导热介质控制反应器的温度。

9、根据本专利技术提供的制备方法,其中,所述二烷基二烷氧基硅烷中,烷基各自独立地为c1-c6烷基,烷氧基各自独立地为c1-c6烷氧基。烷基的实例包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基。烷氧基的实例包括但不限于:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、正戊氧基、正己氧基。

10、在一些具体实施方案中,所述二烷基二烷氧基硅烷选自二甲基二甲氧基硅烷、甲基乙基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基乙基二乙氧基硅烷和二乙基二乙氧基硅烷,优选为二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷。

11、根据本专利技术提供的制备方法,其中,步骤s100中所述二烷基二烷氧基硅烷与水的摩尔比可以为1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10或其组成的范围。在一些实施方案中,所述二烷基二烷氧基硅烷与水的摩尔比为1:(5-6)。

12、根据本专利技术提供的制备方法,其中,所述碱性催化剂选自氧化镁、氧化钠、氧化钙、碱性离子树脂,优选选自氧化镁、氧化钠和碱性离子树脂。

13、本专利技术中,所述碱性离子树脂可以为d201阴离子树脂、d301阴离子树脂、201*7阴离子树脂、mr120阴离子树脂。

14、根据本专利技术提供的制备方法,其中,基于所述二烷基二烷氧基硅烷与水的总重量,所述碱性催化剂的用量为10~1000ppm,优选为50~500ppm,更优选为100~200ppm。

15、根据本专利技术提供的制备方法,其中,步骤s100中水解的时间为1~10h,优选为2~6h,更优选为2~4h。

16、根据本专利技术提供的制备方法,其中,步骤s100中水解的起始温度为15~25℃。

17、根据本专利技术提供的制备方法,其中,步骤s200中减压蒸馏的条件包括:温度为50~80℃,优选为60~70℃;和/或时间为45~120min,优选为60~90min。

18、根据本专利技术提供的制备方法,其中,所述制备方法具体包括以下步骤:

19、s100、将摩尔比为1:(5~6)的二烷基二烷氧基硅烷和去离子水加入到反应器中,在15~25℃的起始温度下,加入100~200ppm的碱性催化剂,水解反应2~4h,过滤得到混合液;

20、s200、将混合液加入到反应器中,在60~70℃的温度下减压蒸馏60~90min,变为透明,得到有机硅助剂。

21、根据本专利技术提供的制备方法,其中,步骤s200还包括:在减压蒸馏之后,过滤,以得到有机硅助剂。本专利技术中,通过再次过滤,可以回收析出的催化剂。

22、根据本专利技术提供的制备方法,其中,所述有机硅助剂中,羟值为10~15%,优选为12~15%;和/或,d4环体、d5环体和d6环体含量各自独立地在0.1重量%以下。

23、另外,所述有机硅助剂在25℃下粘度为18~25mm2/s,优选为18~22mm2/s。

24、本专利技术中,术语“d4环体”是指八甲基环四硅氧烷,术语“d5环体”是指十甲基环五硅氧烷,术语“d6环体”是指十二甲基环六硅氧烷。

25、本专利技术具有以下优势:

26、(1)本专利技术的制备方法中,在催化剂的作用下,二烷基二烷氧基硅烷在去离子水中水解,得到低级醇,去离子与有机硅助剂混合形成乳白色反应液,过滤回收催化剂,再通过减压蒸馏去除残余的水以及生成的低级醇,得到无色透明的有机硅助剂。制备的有机硅助剂具有低的环体和水含量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.高羟值低环体含量有机硅助剂的制备方法,其中,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述二烷基二烷氧基硅烷中,烷基各自独立地为C1-C6烷基,烷氧基为C1-C6烷氧基;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,步骤S100中所述二烷基二烷氧基硅烷与水的摩尔比为1:(5-6)。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法,其中,所述碱性催化剂选自氧化镁、氧化钠、氧化钙、碱性离子树脂,优选选自氧化镁、氧化钠和碱性离子树脂。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的制备方法,其中,基于所述二烷基二烷氧基硅烷与水的总重量,所述碱性催化剂的用量为10~1000ppm,优选为50~500ppm,更优选为100~200ppm。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的制备方法,其中,步骤S100中水解的时间为1~10h,优选为2~6h,更优选为2~4h;和/或,水解的起始温度为15~25℃。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的制备方法,其中,步骤S200中减压蒸馏的条件包括:温度为50~80℃,优选为60~70℃;和/或时间为45~120min,优选为60~90min。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的制备方法,其中,所述制备方法具体包括以下步骤:

9.根据权利要求1~8中任一项所述的制备方法,其中,步骤S200还包括:在减压蒸馏之后,过滤,以得到有机硅助剂。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的制备方法,其中,所述有机硅助剂中,羟值为10~15%,优选为12~15%;和/或,D4环体、D5环体和D6环体含量各自独立地在0.1重量%以下;

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【技术特征摘要】

1.高羟值低环体含量有机硅助剂的制备方法,其中,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述二烷基二烷氧基硅烷中,烷基各自独立地为c1-c6烷基,烷氧基为c1-c6烷氧基;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,步骤s100中所述二烷基二烷氧基硅烷与水的摩尔比为1:(5-6)。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法,其中,所述碱性催化剂选自氧化镁、氧化钠、氧化钙、碱性离子树脂,优选选自氧化镁、氧化钠和碱性离子树脂。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的制备方法,其中,基于所述二烷基二烷氧基硅烷与水的总重量,所述碱性催化剂的用量为10~1000ppm,优选为50~500ppm,更优选为100~200ppm。

6.根据权利要求1~5中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:李钊邓定邦吕玉霞吴超波陈贵荣李海涛高红凯
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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