[發(fā)明專利]一種制備小分子羥基硅油的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910155627.3
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN101735258A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚軍;楊義文;高曉丹;陳樹大;徐金芳;錢廣;曾延波;朱杰
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號(hào): C07F7/08
• 分類號(hào): C07F7/08;C08G77/16;C08G77/08
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有機(jī)硅下游產(chǎn)品開發(fā)研究領(lǐng)域，尤其涉及一種制備小分子羥基 硅油的方法。

背景技術(shù)

有機(jī)硅材料是一類以Si-O鍵為主鏈，在Si原子上再引入有機(jī)基團(tuán)作 為側(cè)鏈的半有機(jī)、半無機(jī)結(jié)構(gòu)的高分子化合物。其具有優(yōu)良的耐溫特性、 介電性、耐候性、耐氧化、無毒無腐蝕、生理惰性和低表面張力等性能， 因而被廣泛地應(yīng)用在航空航天、軍事技術(shù)、電子電氣工業(yè)、紡織造紙、建 筑工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、金屬和油漆工業(yè)、醫(yī)藥醫(yī)療等領(lǐng)域。截止到2008年， 全球有機(jī)硅工業(yè)已發(fā)展成為產(chǎn)品總量超過250萬噸，銷售額突破120億美 元的重要化工新材料產(chǎn)業(yè)，其對發(fā)展世界高新材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升 級(jí)發(fā)揮著日益重要的作用。

有機(jī)硅產(chǎn)品主要分為硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷偶聯(lián)劑四大類。其 中，硅油及其二次加工產(chǎn)品是有機(jī)硅產(chǎn)品中應(yīng)用面最廣和消費(fèi)量最大的品 種之一，已在潤滑油、工作油、擴(kuò)散泵油、防震油、絕緣油、上光油、醫(yī) 療、化妝品、熱載體、高溫潤滑、纖維與織物的后整理、改進(jìn)硅橡膠及樹 脂的性能等方面獲得成功及應(yīng)用。低分子量羥基硅油又稱小分子羥基硅 油，它作為一種重要的硅油產(chǎn)品，具有良好的結(jié)構(gòu)控制作用，是制備高性 能高溫硫化硅橡膠材料的結(jié)構(gòu)控制劑，一般在高溫膠配方中添加量為 4～6％。此外，低分子量羥基硅油乳液也大量用于纖維織物的整理，還可 作為塑料制品的添加劑及填料硅烷化的優(yōu)良處理劑，國內(nèi)市場年需求量在 1萬噸以上，隨著國內(nèi)混煉硅橡膠及塑料制品等產(chǎn)品的市場需求量的不斷 擴(kuò)大，其應(yīng)用前景將更加廣闊。

中國專利申請200810014222.3公開了一種短鏈羥基硅油的合成方法。 它先按原材料組份配比計(jì)量好各種原料，然后分別將酸性白土、水、丙酮、 環(huán)四硅氧烷加入裝有回流裝置的三口燒瓶內(nèi)，在攪拌狀態(tài)下加入濃硫酸， 在控制反應(yīng)溫度條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完后，加入氧化鎂攪拌10分鐘， 抽濾，將濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在45℃下蒸餾回收丙酮，然后再加入碳酸鈉水 溶液在控溫條件下中和，靜置分層；再對上層的有機(jī)層加水清洗1～2次， 再靜置分層放去水，然后將有機(jī)層送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀升溫至95℃，減壓脫去 低沸物，制得小分子羥基硅油。

中國專利申請200710073169.X公開了一種二甲基羥基硅油的生產(chǎn)方 法。它是將二甲基二氯硅烷和氫氧化鈉溶液在常溫常壓下，直接導(dǎo)入以氯 化鈉水溶液為循環(huán)液，包括循環(huán)泵和分層器的反應(yīng)回路中，進(jìn)行水解、縮 合、中和反應(yīng)后分層得到二甲基羥基硅油。不但生產(chǎn)原料成本低廉，而且 操作易受控、反應(yīng)時(shí)間短、生成率高、循環(huán)溶液可循環(huán)利用。

中國專利申請90105777.0公開了一種低分子量α，ω-硅氧烷二醇的制 備方法。它是以烷氧基硅烷(通式為(RO)₂SiR′R″，其中R為Me，Et， R′，R″分別為H、Me、Et、Ph、Vi等)為原料，以酸(如草酸、鹽酸、磷 酸或醋酸等)為催化劑，在過量水中，低于50℃溫度下進(jìn)行兩次水解，每 次反應(yīng)時(shí)間1～2分鐘，產(chǎn)物平均聚合度2～10，羥基含量1～14％，殘留 烷氧基極少(0.2％以下)或無。特別適宜作硅橡膠結(jié)構(gòu)化控制劑，還用作 隔離紙涂層，脫模劑和室溫硫化硅橡膠。

中國專利申請200810156229.9公開了一種小分子羥基硅油的制備方 法。它是以以氨水和二甲基二氯硅烷為原料制備而得，該發(fā)明中氨水與二 甲基二氯硅烷的比例為1∶1.2～2.0，反應(yīng)溫度在室溫下即可進(jìn)行，優(yōu)選的溫 度為25℃，氨水與二甲基二氯硅烷的反應(yīng)液再經(jīng)沉淀、洗滌、過濾和干燥， 即得無色透明液體。當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)泛黃情況時(shí)，用活性炭脫色即可。

現(xiàn)有國內(nèi)生產(chǎn)小分子羥基硅油的主流生產(chǎn)工藝基本上采用的是以醋 酸為溶劑、用甲基環(huán)硅氧烷(D4或DMC)和醋酐在酸性條件下進(jìn)行開環(huán) 聚合反應(yīng)，再用碳酸氫鈉或碳酸鈉水溶液水解中和反應(yīng)中的醋酸和醋酸 根。這種方法由于中和不完全，產(chǎn)品在儲(chǔ)存過程中會(huì)因醋酸根的存在發(fā)生 脫水縮合，粘度變大，使羥基含量下降，當(dāng)作為硅橡膠混煉膠結(jié)構(gòu)化控制 劑使用時(shí)，會(huì)造成膠料加工性能差，儲(chǔ)存時(shí)間縮短等麻煩，因而限制了羥 基硅油的使用。此外，該工藝不僅反應(yīng)步驟較多，還存在中和、水洗等產(chǎn) 品后處理工序，生產(chǎn)中易產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水污染環(huán)境。(有機(jī)硅氟資訊， 2005年第6期，34頁)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種制備小分子羥基硅油的方法，該方法操作方便，成 本低廉。

一種制備小分子羥基硅油的方法，包括以下步驟：