【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工，具体涉及一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物及水相工艺制备方法。
技术介绍
1、多硫化物硅烷偶联剂的化学名称为“双（丙基三乙氧基硅烷）多硫化物”，是一种混合物，一般是由单体化合物双（丙基三乙氧基硅烷）一硫化物~双（丙基三乙氧基硅烷）十硫化物组成。市场上通用的双（丙基三乙氧基硅烷）多硫化物产品按照双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的含量（简称：二硫化物）分为四种型号：si17（俗称si69）、si56、si75、si85（也称si266），其中，二硫化物的含量范围分别为（17.0±3.0）%、（56.0±5.0）%、（75.0±5.0）%、（85.0±5.0）%，具体可见国家标准gb/t 30309-2013《多硫化物硅烷偶联剂》。
2、多硫化物硅烷偶联剂是一种橡胶助剂，广泛应用于轮胎、橡胶制品等行业，是生产绿色环保轮胎必不可少的添加剂；在橡胶混炼时可对白炭黑进行表面改性，在橡胶成型时又可部分参与橡胶硫化，使白炭黑粒子与橡胶基体之间形成牢固的网络结构。在橡胶混炼过程中，多硫化物硅烷偶联剂需较长时间和较高温度才能与白炭黑充分反应，混炼温度越高越有利于与白炭黑反应，但是，当混炼温度高于160℃时，多硫化物硅烷偶联剂的多硫键断裂，其中的单体化合物双（丙基三乙氧基硅烷）三硫化物~双（丙基三乙氧基硅烷）十硫化物会释放出游离硫而参与硫化反应，引起胶料焦烧、门尼粘度增大，不利于白炭黑粒子在橡胶中的分散，因此，使用多硫化物硅烷偶联剂的橡胶混合物的混炼温度限制在了140℃-165℃的温度范围，从应用角度讲，希望单体化合
3、另外，单体化合物双（丙基三乙氧基硅烷）一硫化物在混炼反应时，不能对称断裂出烷氧基硅丙基硫自由基与橡胶反应，不能起到有效的偶联作用，因此，双（丙基三乙氧基硅烷）一硫化物在多硫化物硅烷偶联剂中的含量也是越低越好。
4、单体化合物双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物在混炼过程中二硫键断裂，为对称断裂，仅会断裂出烷氧基硅丙基硫自由基，无游离硫产生，因而, 高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物在橡胶混炼上具有更高的混炼温度优势。
5、现有技术中，未见通过水相工艺制备高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的，由于双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物非常容易水解，使得水相法制备该规格产品难以实现；而通过其他方法，如溶剂工艺、金属钠工艺，由于安全因素、生产成本因素，难以实现工业化生产，而且，这些工艺制备出的双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物一般都还含有少量的双（丙基三乙氧基硅烷）一硫化物、双（丙基三乙氧基硅烷）五硫化物~双（丙基三乙氧基硅烷）十硫化物，影响混炼温度。
6、采取倾倒、过快滴加、单一滴加会导致局部反应速度过快，尤其在反应的过程中会有少量热反应发生，热量进一步加速聚合，导致实验失败就在一瞬间。当通常的方法采取单一物质滴加时，溶液在滴加点积聚，无法有效散开，而本申请采取两种液体滴加并且控制配比的情况下，能够使两者在水相中及时分散，缓慢反应。并且反应能够从二硫化物开始产生，而不会因为反应过快（即使没有聚合）也会产生五硫化物及以上。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术公开了一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物及水相工艺制备方法。在相转移催化剂、水相条件下，二硫化钠与3-氯丙基三乙氧基硅烷在磷酸氢二钠与磷酸二氢钠组成的缓冲体系下反应得到高纯度双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，包括以下步骤：
4、s01：将硫化钠与硫磺在水中以摩尔比1~1.12:1、反应温度为80℃-85℃的常压条件下，反应制备二硫化钠水溶液；
5、s02：在磷酸氢二钠和磷酸二氢钠混合物组成的缓冲体系、相转移催化剂存在的条件下，控制温度为85-95℃，将二硫化钠水溶液与3-氯丙基三乙氧基硅烷以1:1-1.1的速率进行同步滴加，整个滴加时间控制在13~25分钟，反应得到混合物；其中，磷酸氢二钠与磷酸二氢钠的质量比为4.9~5:1，磷酸氢二钠在水相中的质量分数不低于3.8%；
6、s03：将混合物分相，得到上层有机相为双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物粗品；
7、s04：将双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物粗品经过蒸馏、过滤，得到高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物。
8、进一步地，步骤s02中，步骤s01中的硫磺与3-氯丙基三乙氧基硅烷以摩尔比为1:2.1~2.2。
9、进一步地，步骤s02中，反应的时间为1.5-3.5小时。
10、进一步地，步骤s02中，磷酸二氢钠与相转移催化剂与3-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为0.01~0.02:0.01~0.02:1。
11、进一步地，步骤s02中，相转移催化剂为四丁基溴化铵。
12、本专利技术的有益效果为：
13、本专利技术通过混合器的使用，改进了进料方式，实现了原料连续进料和混合，提高了生产装置的时空产率。
14、通过比例滴加控制，可以在生产中实现全自动控制，通过逐步滴加的方法，能够使混合器负载逐步变化，避免了启动、停止时造成的设备（电流）突变。
15、产品方面由于没有自由硫、高硫化物的存在，在橡胶密炼过程中，不会产生交联的可能，有效的延长了混炼胶的存放时间和加工安全性。
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1.一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，步骤S02中，步骤S01中的的硫磺与3-氯丙基三乙氧基硅烷以摩尔比为1:2.1~2.2。
3.根据权利要求1所述的一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，步骤S02中，反应的时间为1.5-3.5小时。
4.根据权利要求1所述的一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，步骤S02中，磷酸二氢钠与相转移催化剂与3-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为 0.01~0.02:0.01~0.02:1。
5.根据权利要求4所述的一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，步骤S02中，相转移催化剂为四丁基溴化铵。
【技术特征摘要】
1.一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，步骤s02中，步骤s01中的的硫磺与3-氯丙基三乙氧基硅烷以摩尔比为1:2.1~2.2。
3.根据权利要求1所述的一种高纯双（丙基三乙氧基硅烷）二硫化物的水相工艺制备方法，其特征在于，步骤s02中，反...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅宁，陶再山，
申请(专利权)人：南京曙光新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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