用于防止不饱和有机硅化合物聚合的方法技术

本发明专利技术的目的是一种在制备或处理通式（１）的不饱和有机硅化合物（Ｓ）时防止聚合的方法：Ｈ２Ｃ＝Ｃ（Ｒ１）［Ｃ（Ｏ）Ｏ］ｗ（Ｏ）ｘ－（Ｒ２）ｙ－Ｓｉ（Ｒ３）ｚ（ＯＲ４）３－ｚ（１），其中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、ｗ、ｘ、ｙ和ｚ具有权利要求１所指出的定义，其中制备或处理的至少一个步骤是在技术系统（Ａ）中进行的，其与有机硅化合物（Ｓ）接触的表面由至少７０％的无铁材料制成，其中当材料包含按重量计少于１％的铁时则确定为无铁的，且技术系统（Ａ）是具有至少２００Ｌ填充体积的用于间歇工艺的系统或具有至少１５Ｌ／ｈ通过量的用于连续工艺的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在制备或处理不饱和有机硅化合物时用于防止其聚合的工业方法。
技术介绍
具有不饱和有机官能团，例如，乙烯基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基的有机硅化合物 被广泛用作无机材料与有机材料之间的粘合剂，例如，用于玻璃纤维上胶、在有机聚合物中 作为交联剂或用于填料的处理。用于制备这样的化合物的方法包括，例如，在具有SiH键的硅烷和多不饱和有机 化合物之间通过金属化合物催化的反应。另外的常规路线是氯烷基硅烷和(甲基)丙烯酸 碱金属盐的反应。所有这些方法均在高温下放热地进行。因此在反应过程中存在产物通过 不饱和有机基团聚合的风险，结果产物损失并且使用的反应装置必须进行昂贵的清洗。另外，具有不饱和有机基团的硅烷通常通过蒸馏来纯化，由于蒸馏必然的热应力， 同样承担相当大的聚合风险。最后，在这些化合物的存储过程中也存在聚合的风险。使具有不饱和有机基团的有机硅化合物的聚合风险最小化的各种方法是已知的。 US 4, 276, 426中描述了，例如，利用反应物的快速泵送循环在环管反应器中由甲基丙烯酸 烯丙酯和各种具有SiH键的硅烷来合成3-甲基丙烯酰氧基丙基硅烷，结果可以防止聚合。防止具有不饱和有机基团的有机硅化合物聚合的多种方法包括使用自由基聚合 抑制剂DE 1183503描述了通过加入50-500ppm的羟苯基化合物例如氢醌或氢醌单甲醚以 及可溶于水和硅烷的按重量计0.5-10%的醇来稳定化。DE 2238295描述了使用醌以及相 应烯醇。US 4，563，538描述了通过2，6-二叔丁基苯醌来稳定不饱和有机硅化合物，而在US 4，722，807中使用2，6-二叔丁基氢醌和甲醇的组合。另一方法在US 4，894，398中加以描 述通过加入足够量的羟胺来进行不饱和有机硅化合物的稳定。DE 383^21C1描述了两种 不同聚合抑制剂的结合，包含来自N，N' -二取代的对苯二胺类的化合物和来自2，6_ 二叔 丁基-4-烷基苯酚类的化合物。US4，780’ 555描述了防止不饱和有机硅化合物聚合的另外 方法吩噻嗪以及包括按体积计至少0. 氧气的气体气氛的组合(其与不饱和有机硅化 合物接触)进行稳定。该方法的缺点是需要限定量的要存在的氧，这在技术上是复杂的，尤 其在蒸馏过程中，并且在安全性方面也是不利的。在US5，145，979中被描述为具有稳定效 果的化合物的另外的组合是(空间)位阻酚、芳香胺和烷基胺的混合物。可以用来稳定具 有不饱和有机官能团的有机硅化合物的另外的化合物是，例如，特定的2，6_ 二烷基-4-N， N-二烷基氨基甲酚，单独或与其它具有稳定效果的化合物组合(EP 0520477B1)，叔胺(DE 44307^A1)，非芳香烃，稳定的自由基例如2，2，6，6-四甲基哌啶基氧化物(“TEMPO"，US 5，616，753，US 5，550，272)，N，N' - 二取代的对喹啉二胺(EP 0708081B1)，不饱和有机酸 的二烷基酰胺(例如在EP 084M71A2中)，2_巯基苯并噻唑的锌盐或二甲基二硫代氨基甲 酸盐(例如在EP 0845465A2中)。所有描述的方法的缺点是必须加入相对大量的稳定化合物，S卩，基于硅烷的重量按重量计50-2000ppm，这些化合物经常是十分昂贵的，并且描述的方法如在与含氧气体混 合物接触的情况下一样在安全性方面经常是有问题的。此外，尽管对不饱和有机硅化合物 的稳定作用，但大部分描述的化合物仍然涉及不饱和有机硅化合物会聚合并且由此丢失的 风险。最后，另外的缺点是大部分描述为聚合抑制剂的化合物是固体，其仅可以使用复杂的 工作步骤或装置计量。US 6，441，描述了在合成甲基丙烯酸中使用含钼的钢合金。WO 2005/40084描述了使用含铜合金来制备、纯化、处理或储存烯键式不饱和化合物。这里的缺 点是使用非常规合金。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是开发一种制备、纯化、处理或存储不饱和有机硅化合物的适 用于工业生产并且没有现有技术的缺点的方法。本专利技术提供了一种在制备或处理通式(1)的不饱和有机硅化合物( 时防止聚合 的方法H2C = C (R1) w (O)x-(R2)y-Si (R3)z (OR4)3-Z (1)，其中R1是氢原子或具有1-10个碳原子的直链或支链烃基，R2是具有1-40个碳原子并且可以包含选自元素氮、氧、硫和磷中的一个或更多个 杂原子的直链或支链烃基，R3和R4是具有1-10个碳原子的直链或支链烃基，w可以是0或1，χ可以是0或1，y可以是0或1，以及ζ可以是0、1或2，其中，w和χ必须不能同时是1，其中制备或处理的至少一个步骤是在工业装置(A)中进行的，该工业装置(A)与 有机硅化合物( 接触的表面包括至少70%的无铁材料，其中当材料包含按重量计少于的铁时规定为无铁，并且工业装置(A)是具有至少200L填充体积的用于间歇工艺的装置或具有至少 15L/h通过量(throughput)的用于连续工艺的装置。在制备或处理过程中，当使用无铁材料时，有机硅化合物(S)的聚合被大幅减慢 或完全阻止。本方法在所有制备或处理步骤中防止聚合，如合成；纯化如通过过滤从有机硅 化合物( 中分离固体；通过除去低沸点杂质蒸馏纯化有机硅化合物( 或通过蒸馏有机 硅化合物( 本身蒸馏纯化有机硅化合物(S)；运输和存储；以及另外的加工以生产下游产PΡΠ O装置(A)与有机硅化合物( 接触的表面优选包括按重量计至少90%，尤其优选 按重量计99%的无铁材料。这里，术语无铁是指各材料包含按重量计少于的铁，优选 按重量计少于0. 1 %，并且尤其优选按重量计少于0. 01 %，特别是按重量计少于0. 001 %的铁。无铁材料的实例是玻璃、搪瓷、镍、铜、钛、锆、铌、钽和其按重量计铁含量< 0. 5% 的合金、塑料如PTFE、石墨、氧化物陶瓷如氧化铝、碳化硅和氮化硅。优选为无金属材料如玻 璃、搪瓷、塑料如PTFE、石墨、氧化物陶瓷如氧化铝、碳化硅和氮化硅；尤其优选为玻璃、搪 瓷、石墨、氧化物陶瓷如氧化铝、碳化硅和氮化硅、特别是玻璃、搪瓷和石墨。不饱和有机硅化合物(S)的合成可以以各种方式进行。因此，在催化剂如钼化合 物存在下，不饱和有机化合物如乙炔或甲基丙烯酸烯丙酯与具有Si-H键的硅化合物反应 得到期望的不饱和有机硅化合物(S)。尤其优选合成，其中通式(2)的硅烷(S)H2C = C (R1) C (0) 0_ (R2) y_Si (R3) z (OR4) 3_z (2)是由通式(3)的卤代烷基硅烷X- (R2) y-Si (R3) z (OR4) 3_z (3)和具有通式(4)的阴离子的(甲基)丙烯酸盐制备的H2C = C (R1) C (0) (Γ(4)其中X是卤素原子，并且所有其它变量如通式(1)定义的。该合成常常在相转移催化剂存在的情况下进行。这样的相转移催化剂的实例是 四有机铵或四有机鳞盐。反应优选在60至150°C范围内的温度下，并且特别优选在70至 120°C范围内的温度下进行。作为副产物形成的卤素盐和可能存在的带有通式的阴离 子的(甲基)丙烯酸盐的任何剩余物优选通过过滤被分离掉。然后优选通过蒸馏来纯化产 物，其中进行一个或更多个纯化步骤。低沸点杂质优选通过蒸馏首先被分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在制备或处理通式（１）的不饱和有机硅化合物（Ｓ）时防止聚合的方法，Ｈ↓［２］Ｃ＝Ｃ（Ｒ↑［１］）［Ｃ（Ｏ）Ｏ］↓［ｗ］（Ｏ）↓［ｘ］－（Ｒ↑［２］）↓［ｙ］－Ｓｉ（Ｒ↑［３］）↓［ｚ］（ＯＲ↑［４］）↓［３－ｚ］　（１）其中Ｒ↑［１］是氢原子或具有１－１０个碳原子的直链或支链烃基，Ｒ↑［２］是具有１－４０个碳原子并且可以包含一个或更多个选自元素氮、氧、硫和磷的杂原子的直链或支链烃基，Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］是具有１－１０个碳原子的直链或支链烃基，ｗ可以是０或１，ｘ可以是０或１，ｙ可以是０或１，以及ｚ可以是０、１或２，其中ｗ和ｘ必须不同时是１，其中，所述制备或处理的至少一个步骤是在工业装置（Ａ）中进行的，所述工业装置（Ａ）与所述有机硅化合物（Ｓ）接触的表面包括至少７０％的无铁材料，其中当材料包含按重量计少于１％的铁时被规定为无铁，并且所述工业装置（Ａ）是具有至少２００Ｌ填充体积的用于间歇工艺的装置或具有至少１５Ｌ／ｈ通过量的用于连续工艺的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·齐切，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE