[發(fā)明專利]一種甲基硅油的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110259889.1
• 申請(qǐng)日: 2011-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN102977370A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁玉強(qiáng);沈守宇;楊淑艷;王慧君;施英;黃以軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G77/08
• 分類號(hào): C08G77/08;C08G77/44
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲基硅油的制備方法，具體講是用一種負(fù)載固體超強(qiáng)酸制備多種粘度硅油的新方法，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

二甲基硅油無(wú)味無(wú)毒，具有生理惰性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電緣性和耐候性，粘度范圍廣，凝固點(diǎn)低，閃點(diǎn)高，疏水性能好，并具有很高的抗剪能力，可在50～180℃溫度內(nèi)長(zhǎng)期使用，廣泛用做絕緣、潤(rùn)滑、防震、防塵油、介電液和熱載體，有及用作消泡、脫膜、油漆和日用化妝品的添加劑等。隨著社會(huì)的發(fā)展，不僅對(duì)甲基硅油的量的需求在增加，對(duì)不同粘度(分子量)的甲基硅油的要求也不斷增加，而市場(chǎng)上可購(gòu)買的種類有限。

目前現(xiàn)有的甲基硅油制備技術(shù)有氯硅烷水解法[J.Am.Chem.Soc.，110(1988)，3324；CN1240459A；CN1880361A]和環(huán)硅烷的開環(huán)聚合法(特開平5-170913號(hào)公報(bào))，這兩種方法要用酸進(jìn)行催化，傳統(tǒng)的催化劑為濃硫酸。雖然其催化活性好，但是長(zhǎng)期使用將給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)眾多問(wèn)題：反應(yīng)后得到的二甲基硅油中殘留的濃硫酸需要經(jīng)過(guò)中和、水洗等方法處理，這不僅使分離變得困難，而且將產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，同時(shí)硫酸也腐蝕生產(chǎn)設(shè)備。

固體超強(qiáng)酸是指固體表面酸強(qiáng)度比100％硫酸更強(qiáng)的酸，具有制備簡(jiǎn)單、儲(chǔ)存方便、催化活性高、不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境、容易再生和循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)，只需在反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾便可實(shí)現(xiàn)催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物分離，是一種應(yīng)用前景廣闊的工業(yè)催化劑。固體超強(qiáng)酸已應(yīng)用于多種催化反應(yīng)中，是催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

趙建宏首次報(bào)道了固體超強(qiáng)酸TiO₂/SO₄^2-催化合成二甲基硅油的方法【精細(xì)與專用化學(xué)品，2006，14(18)，21】，但是該催化劑的活性與穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高，發(fā)明專利CN101851333A公開了一種制備甲基苯基硅油的方法，該方法以稀土超強(qiáng)酸為催化劑，具體講是將固體超強(qiáng)酸TiO₂/SO₄^2-和多種稀土化合物復(fù)合而成，使稀土金屬原子與原有金屬原子產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步提高催化劑活性。如能發(fā)明一種催化活性高、穩(wěn)定性更高、價(jià)格更低的適合于多種甲基硅油制備的固體催化劑，必將形成一種新的甲基硅油制備方法，促進(jìn)甲基硅油生產(chǎn)技術(shù)的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和社會(huì)的需求，提供了一種負(fù)載型的固體超強(qiáng)酸催化劑SO₄^2-/ZrO₂-ZSM-5，該催化劑克服了現(xiàn)有催化劑的缺點(diǎn)，可用于制備多種粘度的二甲基硅油。

本發(fā)明是通過(guò)下述的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種甲基硅油的制備方法，其特征在于按下述步驟制備：

步驟(1)在反應(yīng)釜中加入一定比例的八甲基環(huán)四硅氧烷(D₄)和六甲基二硅氧烷(MM)，或者八甲基環(huán)四硅氧烷(D₄)和聚甲基硅氧烷(D_n)；

步驟(2)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～10％的負(fù)載型固體超強(qiáng)酸催化劑，優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～2％；

步驟(3)在50～～200℃下，攪拌下反應(yīng)1～10小時(shí)，優(yōu)選反應(yīng)溫度為80～120℃、反應(yīng)時(shí)間2～5小時(shí)；

步驟(4)反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾回收催化劑，減壓抽提并回收低沸物，得甲基硅油產(chǎn)物。

在步驟(1)中，其特征在于利用可商業(yè)獲得的低價(jià)的甲基硅油(D_n)、八甲基環(huán)四硅氧烷D₄和六甲基二硅氧烷MM制備不同粘度(分子量)的甲基硅油，以適應(yīng)各種特殊的需求，簡(jiǎn)單地調(diào)整它們之間的比例，就可以獲得不同粘度的甲基硅油。

步驟(2)中所述負(fù)載型固體超強(qiáng)酸催化劑，具體指SO₄^2-/ZrO₂-ZSM-5，是采用溶膠-凝膠法制得，其具體制備方法如下：

(1)將水合ZrOCl₂·8H₂O溶于水中，在快速攪拌下滴加濃度為2.5～2.8％的氨水，滴加速度為每1～3秒一滴，至pH＝9～10，得到Zr(OH)₄沉淀；

(2)沉淀物經(jīng)過(guò)濾和洗滌，直至濾液中不含有氯離子；

(3)將所得的濾餅搗碎后于100-110℃下烘干3-12小時(shí)；

(4)將(3)所得固體研細(xì)至200目以上，然后和ZSM-5分子篩以不同比例同時(shí)加入到稀硫酸中浸泡后抽濾；