[發明專利]一種乙烯基三烷氧基硅烷偶聯劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410363252.0
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104072535B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 王欣;劉宇;甘俊;陳圣云;甘書官
• 申請（專利權）人: 荊州市江漢精細化工有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所(普通合伙) 42216
• 代理人: 方風波

技術領域

本發明涉及一種乙烯基三烷氧基硅烷偶聯劑的制備方法，屬有機化學領域。

背景技術

有機硅材料具有優異的耐高低溫、抗大氣老化、憎水防潮、電氣絕緣及生理惰性等性能，它是現代國防軍工、工農業生產、醫療衛生乃至人們日常生活中不可缺少的新型化工配套材料。乙烯基三烷氧基硅烷作為一種重要的乙烯基類硅烷偶聯劑，廣泛用于填料表面處理、高壓電纜等領域，它可以提高電纜絕緣層的電性能與機械性能，具有縮短混煉時間、快速擠出，及改進磨具損耗等優點。由于綜合成本和工藝性能良好，該產品已被美國乙烯丙烯共聚物、三元乙丙橡膠、交聯聚乙烯電線電纜的工業標準規范所采用。

目前國內外一般有兩種合成方法，一種是乙炔先與三氯氫硅加成得到乙烯基三氯硅烷，然后在酯化得到乙烯基三烷氧基硅烷；另一種方法是乙炔直接與三烷氧基氫硅烷直接加成得到產品。前者工藝相對復雜，酯化工藝存在原料消耗高、生產效率低、副產物多、收率不高、產品質量差等因素，后者生產成本低、收率高、環保，產品具備國際市場競爭能力。

US2637738（1952）指出用第八族金屬作為催化劑，在130℃、2.4MPa條件下，將乙炔通入三乙氧基硅烷中反應2小時，得到乙烯基三乙氧基硅烷，收率50%。此合成方法需要高溫高壓，反應過程危險性比較大，不適合工業化生產。Okamoto?M.?(Chem.?Commun.,?2002:?1634)?報道了一個固載液相鉑催化劑用于催化乙炔與三甲氧基氫硅烷反應，反應溫度高達150℃，但產品收率僅為67%。李鳳儀在專利CN101012237A中指出，在常壓，溫度為30-120℃的條件下，金屬鉑的絡合物作催化劑，聚甲基乙烯基硅氧烷或三苯基膦作助催化劑，在用惰性溶劑（如甲苯、氯苯、石油醚等）作反應溶劑來合成乙烯基三烷氧基硅烷，收率在79.5~97.5%之間。

以上方法都是用硅氫加成方法合成乙烯基三烷氧基硅烷，反應條件各異，有高溫高壓下反應，有用固載催化劑反應，也有加助催化劑和各種溶劑條件下反應的，前兩種方法的收率都不高，后者雖然收率比較高，但是催化劑體系復雜，且需要加入閃點低的石油醚溶劑或毒性比較大的苯類溶劑，生產安全性欠佳，且需要分離回收溶劑，成本較高。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種可減少產物分離制備的步驟，提高生產效率與產品收率，同時產品質量和產品品質的穩定性也得到很大的提升，且安全環保的乙烯基三烷氧基硅烷偶聯劑的制備方法。

本發明的技術方案是：

一種乙烯基三烷氧基硅烷偶聯劑的制備方法，其特征在于：它包括如下步驟：

（1）、在帶有磁力攪拌、恒壓滴液漏斗、乙炔通氣管、溫度計和低溫冷凝器的四口反應燒瓶中投入一定量的1,?2-雙三烷氧基硅基乙烷溶劑，然后開始慢速通入干燥、凈化過的乙炔氣體，置換體系里的空氣后，繼續通乙炔，速度控制在50~300ml/min。

（2）、使用微量進樣器向反應體系中加入催化劑Pt（0）二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液，催化劑與三烷氧基氫硅烷的摩爾比為1~100×10^-6：1；催化劑加完后，體系開始慢慢升溫。

（3）、當反應體系里的溫度達到預定的反應溫度時，開始滴加三烷氧基氫硅烷原料，滴加速度控制勻速，滴加時間控制在2~5小時，反應過程中溫度控制在25~120℃。

（4）、三烷氧基氫硅烷原料滴加完后，然后取反應液進行檢測分析，當檢測反應液中三烷氧基氫硅烷的含量介于0.1~1.0%之間時，停止反應，并同時停止通乙炔，開始慢慢降溫，得到反應粗品。

（5）、將反應粗品轉移至精餾裝置中，減壓精餾得到乙烯基三烷氧基硅烷成品，摩爾收率達到98%以上，產品含量為99.5%以上，氯離子含量小于10ppm。

（6）、精餾后的后餾成分為1,?2-雙三烷氧基硅基乙烷，可以在下次反應中繼續作為溶劑使用。

本發明的化學反應式如下：

????????????????????????????????????????????????

所述的三烷氧基氫硅烷為三甲氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷、三（2-甲氧乙氧基）氫硅烷、三異丙氧基氫硅烷、三正丙氧基硅烷、三丁氧基硅烷等中的任意一種。

本發明的原理：