[發(fā)明專利]一種同時(shí)提高γ-氯丙基三乙氧基硅烷含量及收率的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910018614.1
• 申請(qǐng)日: 2009-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN101648966A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張中法;黃慧;郭學(xué)陽(yáng);呂彩玲;丁愛梅;張慶國(guó);張志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰坊中業(yè)化學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): C07F7/18
• 分類號(hào): C07F7/18;C07F7/20;B01J31/26;B01J31/02
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所
• 代理人: 趙玉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)合成領(lǐng)域，尤其是一種同時(shí)提高γ-氯丙基三乙氧基硅 烷含量及收率的方法。

背景技術(shù)

硅烷偶聯(lián)劑因其獨(dú)特的良好性能，可以在無機(jī)材料和有機(jī)材料之間形 成牢固的結(jié)合，增強(qiáng)材料的機(jī)械性能、電氣性能、耐水性等，在玻璃纖維 和子午線輪胎中有著廣泛的應(yīng)用。硅烷偶聯(lián)劑在玻璃纖維中的使用量約占 國(guó)內(nèi)硅烷偶聯(lián)劑總消費(fèi)量的50％；其次是子午線輪胎，占40％以上，其余用 于涂料等消費(fèi)領(lǐng)域。隨著玻纖行業(yè)和子午線輪胎行業(yè)的發(fā)展，預(yù)計(jì)十一五 期間，我國(guó)硅烷偶聯(lián)劑的需求將保持10％以上的增長(zhǎng)速度。隨著新品種的開 發(fā)與工藝的改進(jìn)，硅烷偶聯(lián)劑能夠進(jìn)入更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

γ-氯丙基三乙氧基硅烷不僅是一種有用的硅烷偶聯(lián)劑，還是一種用途 廣泛的中間體，可用于多種硅烷偶聯(lián)劑的合成。通過γ-氯丙基三乙氧基硅 烷在橡膠的應(yīng)用研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氯丙基三乙氧基硅烷在單一橡膠和混合橡 膠中都具有良好的效果，能夠明顯改善橡膠的加工性能和一些物理性能。 當(dāng)γ-氯丙基三乙氧基硅烷取代Si69使用時(shí)，橡膠性能的改善效果幾乎一 致，顯著降低了橡膠的生產(chǎn)成本。作為一種橡膠加工助劑，用來處理偶聯(lián) 各種鹵代橡膠中的無機(jī)填料，如氯丁橡膠、氯化丁基橡膠、氯醇橡膠、氯 磺化聚乙烯等，以提高各種物理機(jī)械性能。本品也是合成多種重要有機(jī)硅 偶聯(lián)劑Si-69、Si-75、KH-550、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ- 氯丙基三乙氧基硅烷等的基本原料。Si-69、Si-75為子午線輪胎和高檔橡 膠制品專用助劑，用以提高輪胎及其它橡膠制品的耐磨、耐撕裂強(qiáng)度。 KH-550廣泛用于玻纖、鑄造、紡織物助劑、絕緣材料、膠粘劑等行業(yè)。此 外γ-氯丙基三乙氧基硅烷還可用于合成含季銨鹽陽(yáng)離子的有機(jī)硅化合物， 用作防霉菌、防臭整理劑，具有特殊的殺菌、防臭、抗靜電及表面活性。

目前國(guó)內(nèi)主要以三氯硅烷和氯丙烯為原料，以鉑、銠、鈀等化合物或 絡(luò)合物作為催化劑，經(jīng)過加成、蒸餾等過程制得γ-氯丙基三氯硅烷再與 乙醇反應(yīng)獲得γ-氯丙基三乙氧基硅烷。其次是剛進(jìn)入試生產(chǎn)的直接法是 以硅粉和乙醇為主要原料先合成三乙氧基硅烷然后與氯丙烯反應(yīng)合成γ- 氯丙基三乙氧基硅烷；現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝主要有以下缺點(diǎn)：(1)成品含量低， 一般在98.5％，很少超過99％，99.5％以上的產(chǎn)品則更少；(2)雜質(zhì)含量高， 產(chǎn)品中游離氯含量高，在用于生產(chǎn)特種催化劑載體、航天材料、制備離子 液體催化劑、生產(chǎn)特殊用途橡膠制品等方面受限制較多。直接法盡管有合 成步驟縮短，生產(chǎn)成本降低，沒有氯化氫放出，避免環(huán)境污染，產(chǎn)品質(zhì)量 提高等優(yōu)點(diǎn)，但仍有如下不足：①對(duì)生產(chǎn)原料尤其是硅粉質(zhì)量要求極其嚴(yán) 格，包括含量、粒度、鐵介質(zhì)含量等指標(biāo)；②過程控制及自動(dòng)化水平要求 高，單元操作技術(shù)難度大；③生產(chǎn)裝置投資較大；④技術(shù)難度大。鑒于此， 通過篩選合適的催化劑、改變反應(yīng)條件，選擇高效節(jié)能分離提純?cè)O(shè)備，用 γ-氯丙基三氯硅烷與乙醇反應(yīng)生產(chǎn)含量超過99.5％的γ-氯丙基三乙氧 基硅烷并同時(shí)提高收率，對(duì)于行業(yè)發(fā)展，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種可以提高產(chǎn)品含量、降低產(chǎn) 品雜質(zhì)含量、提高現(xiàn)有γ-氯丙基三氯硅烷轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)品收率和降低產(chǎn) 品中Cl^-含量的方法。

本發(fā)明系一種同時(shí)提高γ-氯丙基三乙氧基硅烷含量及收率的方法，其 特征在于包括步驟：

1)酯化

a.將250～1500份重量的氯化鋰、300～1000份重量的4-二甲氨基 吡啶、500～1500份重量的脂肪烷基二甲基叔胺，分別與2000～5000體積 份的無水乙醇混合均勻；氯化鋰與無水乙醇的混合、4-二甲氨基吡啶與無 水乙醇的混合和脂肪烷基二甲基叔胺與無水乙醇的混合分別采用在玻璃、 搪玻璃或PVC材質(zhì)的的容器中進(jìn)行?；旌暇鶆蚝螅芊夂脗溆谩?

b.將400000～1000000份重量的γ-氯丙基三氯硅烷與1000～3000 體積份含氯化鋰的無水乙醇液和1500～3500體積份的含有4-二甲氨基吡啶 的無水乙醇液混合均勻；