[發明專利]一種有機硅甲乙氧基高沸硅油的制備方法

有效

• 申請號: 201110091854.1
• 申請日: 2011-04-09
• 公開（公告）號: CN102134320A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 高維平;李曉光;周光峰;董訓國
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: C08G77/18
• 分類號: C08G77/18;C08G77/06;C08G77/32
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 張瑜聲

技術領域

本發明屬于一種有機硅甲乙氧基高沸硅油的制備方法。

背景技術

有機硅高沸物是指甲基氯硅烷單體合成過程中產生的沸程80～215℃及以上、以硅-硅鍵、硅-氧-硅鍵為主的高沸點甲基氯硅烷混合物，每年9000～9500噸左右。目前，國內外對高沸物的利用主要有以下幾種：制備硅油、有機硅防水劑、有機硅樹脂、消泡劑和脫膜劑；催化裂解制備單硅烷。由于高沸物直接利用使用量有限，附加值低，所以目前很多有機硅廠家將高沸物的利用轉向裂解以制備單硅烷。裂解制備單硅烷的工藝：氯化氫裂解、高壓裂解、有機氯化物裂解、鹵素裂解、醇裂解、加氫裂解等等。其催化劑如：有機胺催化劑、三氯化鋁、Pd/C催化劑、磷酸鹽催化劑、鋰鋁氫化物等。現有技術工藝復雜，產品成本高，三廢較多，有的廠家高沸物堆埋未得到合理的利用。

發明內容

本發明的目的為了克服現有技術存在的問題，提供一種有機硅甲乙氧基高沸硅油的制備方法，以沸程80～215℃有機硅高沸物混合物為原料，生產低成本的甲乙氧基高沸硅油，實現資源回收利用，綠色環境友好的工藝。

本發明的技術方案是：一種有機硅甲乙氧基高沸硅油的制備方法，由以下過程和步驟組成：

1、甲乙氧基酸性高沸硅油的制備

(1)甲氧基化：取沸程為80～215℃的有機硅高沸物混合物100份(質量份數，以下同)，一次性投入帶冷凝回流的反應器中，啟動攪拌常溫下分階段滴加95～113份的濃度為95～97wt％CH₃OH：第一階段控制溫度≤35℃，滴加1h；第二階段控制溫度≤45℃，滴加0.5h；第三階段控制溫度≤55℃，滴加0.5h；第四階段控制溫度≤60℃，滴加1h；CH₃OH滴加完后控制溫度≤60℃繼續反應2h，反應結束。冷卻至室溫并靜置分層，分離后上層液為棕黃色的甲氧基化酸性高沸物，下層液為甲氧基化殘液。收集過程中產生的HCl尾氣經水吸收塔循環吸收得到濃度25～31wt％的副產鹽酸。

(2)乙氧基化：將步驟(1)得到的甲氧基化酸性高沸物，投入帶冷凝回流的反應器中，啟動攪拌并加熱升溫至35℃，在2h內滴加12～16份92～95wt％工業C₂H₅OH，控制溫度≤60℃；C₂H₅OH加完后在溫度≤65℃反應0.5h，再于溫度≤70℃反應0.5h。最后得到有機硅高沸物甲乙氧基化酸性液。

(3)催化裂解重排：將(2)得到的有機硅高沸物甲乙氧基化酸性液在反應溫度≤75℃時，滴加由2.5～4.5份KOH和32份92～95wt％工業C₂H₅OH配制而成的KOH-C₂H₅OH溶液，加料時間≤1h，并在加完料后繼續恒溫反應1h，得到淡黃色甲乙氧基酸性高沸硅油，其密度為0.856～0.932(g/cm³)，pH值為1-2。

2、甲乙氧基中性高沸硅油的制備

(1)中和：以步驟1中之(3)得到的甲乙氧基酸性高沸硅油產品為原料，用濃度40wt％的KOH水溶液中和至pH＝6-7，在＜65℃的溫度下保持1.5～2h。然后冷卻降溫至≤50℃過濾，收集固體副產KCl或對其進行精制，濾液為淡黃色液體甲乙氧基中性高沸硅油產品，其密度為0.844～0.924(g/cm³)。

上述的一種有機硅甲乙氧基高沸硅油的制備方法，將得到的淡黃色液體甲乙氧基高沸硅油加到蒸鎦裝置中常壓蒸餾，收集26～103℃的餾分，得到無色透明的甲乙氧基中性高沸硅油產品，密度為0.821～0.823(g/cm³)，pH值為6。

上述的一種有機硅甲乙氧基高沸硅油的制備方法，其所述對收集的副產KCl的精制，是用2倍的濃度為95wt％的工業C₂H₅OH分3次洗滌后干燥，得到純度≥99wt％的副產品KCl。

本發明與現有技術相比具有如下顯著進步和積極效果：

1)本發明以沸程為80～215℃的有機硅高沸物混合物為原料，依次經過甲氧基化、乙氧基化和催化裂解重排得到甲乙氧基酸性高沸硅油產品；再經KOH溶液中和又得到淡黃色液體甲乙氧基中性高沸硅油產品、副產品KCl；根據用戶需要制得的淡黃色液體甲乙氧基中性高沸硅油，經常壓蒸餾又可得到無色透明的甲乙氧基中性高沸硅油產品。甲氧基化副產25～31wt％的鹽酸可作為商品外銷；本發明具有工藝合理化，操作彈性大，生產成本明顯降低等顯著特點。