[發明專利]一種硅基磷酸酯的制備方法

有效

• 申請號: 201310387126.4
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103408587A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 陳海平;苗剛;喻黎明;梅平;李恩
• 申請（專利權）人: 湖北興發化工集團股份有限公司
• 主分類號: C07F9/09
• 分類號: C07F9/09
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明屬有機硅領域，具體涉及一種硅基磷酸酯的制備方法。?

背景技術

高分子聚硅氧烷在合成過程中常常加入堿性催化劑進行催化，反應完成后需要將其除去。而堿金屬催化劑一般是用酸中和，磷酸可與堿金屬催化劑中和形成緩沖系統，即使過量也不會明顯影響聚硅氧烷的性能，但由于磷酸與聚硅氧烷相容性差，導致中和時間長。且磷酸中的所含的水也會部分參與封端反應，從而影響封端產物。采用硅基磷酸酯作為聚硅氧烷中和劑除去其中的堿性催化劑是一個比較合理的方法，它能夠克服磷酸與聚硅氧烷相溶性差的問題，還可以消除其中的水參與聚硅氧烷封端反應，從而得到理想的產物。

專利US?4125551中，是使用八甲基環四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和磷酸在硅基磷酸酯催化下，在150℃-170℃反應并不斷脫除水分，得到產物為硅基磷酸酯混合物。該方法可以平穩進行，反應條件高，使用六甲基二硅氧烷成本高，

專利US?5041586中，制備方法是：在回流的六甲基二硅氧烷中緩慢滴加磷酸，水不斷被蒸出，直到沒水產生，然后常壓蒸餾出殘留的六甲基二硅氧烷，得到硅基磷酸酯的混合物。該方法不需要加入額外硅基磷酸酯催化劑，也不需要高溫、高壓條件，但反應耗時長，能耗高。

專利US?4177200?中，是將POX3(X為Cl或Br)與硅氧烷反應，然后蒸餾出副產物氯硅烷后得到硅基磷酸酯。此法工藝簡單，但產物中不可避免的含微量氯，影響聚硅氧烷的質量。

硅基磷酸酯制備方法雖然很多，但現有工藝及文獻上所提到的方法存在成本高，生產工藝復雜，能耗高，影響產品質量等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種硅基磷酸酯的制備方法，硅基磷酸酯是通過磷酸和二甲基硅氧烷環體混合物（即DMC）反應后得到的產物，由于磷酸不溶于DMC，存在磷酸與DMC反應條件苛刻，反應程度不易控制等缺陷，而本發明提供的硅基磷酸酯的制備方法，能夠克服上述缺陷，反應條件溫和，且得到的產品性能較好，成本相對較低。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種硅基磷酸酯的制備方法，具體步驟為：將二甲基硅氧烷混合環體（DMC）在加熱、真空條件下攪拌脫水，然后加入磷酸與乙醇的混合溶液，升溫到90℃-120℃反應1-1.5h，再升溫至100-140℃，真空條件下脫出未反應的低分子，得到無色透明粘稠狀的硅基磷酸酯。

所述二甲基硅氧烷混合環體與磷酸的質量比為150:2-3；磷酸加入量不同，得到的硅基磷酸酯酸值不同，可根據需要調節磷酸與DMC的比重。

所述磷酸與乙醇的混合溶液中，所用的磷酸的質量濃度≥85％，所用乙醇為無水乙醇。

磷酸與乙醇的質量比為2-3:8-12。

所述攪拌脫水過程中加熱溫度為60-100℃、真空度為-0.060MPa～-0.085?MPa，脫水時間為0.5-1h。

優選的，所述攪拌脫水過程中真空度為-0.08。

所述脫出未反應的低分子時的真空度為-0.080MPa～-0.095?MPa，脫低分子的時間為0.5-1h。

所述脫出未反應低分子步驟用于脫去乙醇及未反應的DMC。

本發明由于將磷酸與乙醇配置成溶液，克服了磷酸與硅氧烷環體相溶性差的難題。如果直接將磷酸加入DMC中，因為磷酸難溶于DMC中，磷酸很容易與DMC分層，反應難以發生。由于乙醇是一種很好的溶劑，既能溶解許多無機物，又能溶解許多有機物，將磷酸與乙醇配置成溶液后，使得磷酸與DMC在乙醇中能充分接觸，增加磷酸與硅氧烷的接觸面積，提高反應速率；相對于只加磷酸時反應更易引發，且在反應過程中，乙醇不參與反應。在反應完成后，通過升溫，抽真空脫出其中的乙醇及少量未反應的DMC即可。

通過對得到的產物硅基磷酸酯的粘度、酸值進行測定，測定酸值是用0.1mol/L氫氧化鉀乙醇標準滴定溶液，在1g/L酚酞指示劑條件下測定；測定粘度是在室溫下使用NDJ-79型旋轉粘度計測定。與現有技術得到的硅基磷酸酯，其具有反應條件相對簡單，反應過程可控等明顯優勢。

具體實施方式

下面結合實施例來進一步說明本發明，但實施例僅在于說明本發明，而不是對其進行限制。

比較例1：