[發明專利]一種二甲基二氯硅烷催化水解的方法

有效

• 申請號: 201410290652.3
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104072531B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 李宏星;丁希望
• 申請（專利權）人: 浙江碩而博化工有限公司
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08;C01B7/01;B01J31/06;C08G77/08
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所33233
• 代理人: 陸永強

技術領域

本發明涉及一種有機硅產品的生產方法，特別是一種二甲基二氯硅烷催化水解的方法。

背景技術

二甲基二氯硅烷的水解一般可以按兩種方法進行：一種是采用過量水水解，其水解工藝是用恒沸酸(約21％wt)循環并通過水解二甲基二氯硅烷使鹽酸濃度達到飽和濃度(37％wt)，再通過蒸餾裝置獲得氣相氯化氫，該方法需要消耗大量的能量以及可能的大量的稀鹽酸；另一種水解工藝采用缺水條件下水解，而水解工藝則可以直接獲得氣相氯化氫而無需對濃鹽酸蒸餾，但是粗水解物含氯量高，進一步中和導致氯的損失和廢水污染。濃酸水解方法因其成本低、能耗低、流程短、廢液排放少等優點，將逐漸取代恒沸酸水解方法成為聚硅氧烷生產的新的發展趨勢。

US4412080在水解有機基二氯硅烷制備環硅氧烷的方法中，主要采用添加水解助劑參與水解過程以提高環體含量，同時在一定程度上抑制水解后HCl水溶液的結膠。所采用的添加劑一般是表面活性劑。如在陰離子表面活性劑存在下，二甲基二氯硅烷在20～36％(重量)的HCl水溶中水解，縮合而得到環硅氧含量較高的硅氧烷混合物，上述方法以陰離子表面活性劑作為水解助劑，可以得到D4，D5等環體含量較高的水解物。這些陰離子表面活性劑在HCl水溶液中有較好的溶解性，并且幾乎不溶于硅氧烷。水解催化劑選用碳原子數6-16的烷基磺酸。

CN1090580使有機基二氯硅烷在HC l水溶液中進行水解，縮合制備環硅氧烷，反應溫度為0-60℃，反應平均停留時間為1秒-30分鐘，特征在于水解是在有極少量烷基磺酸及其堿金屬鹽類或烷基硫酸酯及其堿金屬鹽類陰離子表面活性劑和金屬鹽類電解質物質存在下進行。具有在中和硅氧烷中殘留HCl時不產生乳化，中和損失小，水解后的HCl水溶液含極少量殘留硅氧烷，長期放置不結膠的特點。并可應用于大規模工業化生產裝置。

CN101619072在相轉移催化劑存在的條件下，將二甲基二氯硅烷錯流噴射入大量的飽和濃鹽酸主流體中進行混合，飽和濃鹽酸所含的水與二甲基二氯硅烷的摩爾比為200～1000∶1；接著，所得的混合物在填料塔中進行水解反應；然后通過降膜分離器將反應生成的氯化氫氣體直接采出作為生產氯甲烷的原料，水解反應所得的溶液在循環槽中進行層析，分出液態有機硅水解物與飽和濃鹽酸兩相，上層有機硅水解物出料，下層飽和濃鹽酸循環使用；所述的相轉移催化劑為陰離子型或陽離子型的表面活性劑或離子液體，所述的陰離子型表面活性劑選用全氟辛基磺酸鉀或辛烷基磺酸鈉；所述的陽離子表面活性劑選用甲基三苯基溴化銨。

現有專利及文獻技術所使用水解催化劑，大都采用可溶性催化劑，如烷基磺酸，不能重復使用，提高了生產成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種催化劑活性好，可循環利用；三廢少、綠色環保的一種二甲基二氯硅烷催化水解的方法。

為了解決以上技術問題，本發明采用了如下的技術方案：一種二甲基二氯硅烷催化水解的方法，包括以下步驟：

(1)將苯乙烯系大孔陽離子樹脂催化劑負載三氟化硼，再經雙十八烷基仲胺表面處理生成的復合催化劑反應結束后得到復合催化劑：將苯乙烯系大孔陽離子樹脂催化劑，三氟化硼，雙十八烷基仲胺、甲醇按質量比1∶(0.01-0.05)∶(0.005-0.02)∶(2-5)在20-60℃下反應20-40h，過濾，得到復合催化劑，備用；

(2)采用濃酸水解法，二甲基二氯硅烷與濃酸進入一級水解反應器進行水解反應，讓二甲基二氯硅烷在飽和鹽酸中循環水解，濃酸水解反應分多級進行，水與甲基氯硅烷的摩爾比為0.1-0.2∶1，飽和鹽酸與二甲基二氯硅烷的摩爾比為300-1000∶1；二甲基二氯硅烷，復合催化劑，全氟辛酸按質量比1∶(0.05-0.2)∶(0.001-0.005)，反應溫度30-50℃；操作壓力為0.1-0.6Mpa，停留時間，30-100秒，二甲基二氯硅烷在一級水解反應器經過水解反應后，經過后面的二級和三級水解處理后可以完全水解，上層水解產物進入水解物凈化車間(包括中和、水煮、分離等操作)進行脫氯后去裂解工段，氣相氯化氫經過冷卻除油、去雜質和干燥后，可以直接用于合成氯甲烷。

步驟(1)所述的苯乙烯系大孔陽離子樹脂催化劑，市售產品，如羅門哈斯公司生產的A15樹脂催化劑，A35樹脂催化劑等。

步驟(1)所述的雙十八烷基仲胺：市售產品，如上海漢沃實業有限公司的產品。

步驟(2)所述的濃酸水解：是指循環酸濃度36％～37％的常壓水解或循環酸濃度為40％～50％的加壓濃酸水解。其中濃酸是濃鹽酸