[發明專利]一種硫酸制備硅油的方法

有效

• 申請號: 201610171190.2
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105601927B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 劉飛;吳飛;黃偉;曹添;董飛
• 申請（專利權）人: 滁州四新科技有限責任公司
• 主分類號: C08G77/08
• 分類號: C08G77/08;C08G77/20;C08G77/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種用硫酸作為催化劑制備硅油的方法，在硫酸的催化作用下合成硅油后，加入用預處理劑處理過的堿處理劑中和殘留酸，中和在低溫20～60℃下進行，工藝條件溫和，只需0.5～1h即可使得中和接近于完全，整個中和過程高效迅速，不對環境造成危害，制備的硅油酸值低于0.010mgKOH/g。

技術領域

本發明涉及一種硫酸制備硅油的方法，硅油屬于精細化工制劑，因此本發明屬于精細化工制劑技術領域。

背景技術

硅油是一種聚合度不同的鏈狀結構的聚有機硅氧烷，按結構分類有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氫硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羥基硅油、乙基含氫硅油、羥基含氫硅油、含氰硅油等。硅油具有卓越的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性、生理惰性和抗壓縮性，此外還具有低粘溫系數和低表面張力，有的品種還具有耐輻射的性能，廣泛應用于醫療助劑、涂料添加劑、橡膠添加劑、塑料添加劑、織物整理劑和日化產品中。

硅油的制備方法主要有水解縮合法和平衡聚合法兩種，其中平衡聚合法工藝簡單，反應可控性高，較為常用的催化劑是硫酸，近幾年出現了酸性白土、陽離子樹脂等固體超強酸，但是酸性白土酸性不穩定，固體超強酸價格高，應用受到限制。

CN102408565B介紹了一種苯基含氫硅油的制備方法，以苯基烷氧基硅烷和環硅氧烷為原料，加入有機溶劑、水、封端劑，在酸性催化劑作用下發生水解縮聚反應，反應完成后水洗至中性，脫除低沸物得到苯基含氫硅油，其存在的問題是水洗過程時間較長，效率低下，產生大量廢水，且廢水易帶走少量產品。CN101225170A介紹了一種羥基硅油的制備方法，以水、環四硅氧烷為原料，丙酮為溶劑，酸性白土和濃硫酸為雙重催化劑，反應后經過過濾、堿中和、靜置分液、蒸餾得到羥基硅油，靜置分液效率低下，要經過多次水洗在靜置分液才能將中和產生鹽除盡，生產效率低下，操作復雜。CN103145990A介紹了一種端含氫硅油的制備方法，將四甲基二氫二硅氧烷采用分步加入方式，與二甲基環硅氧烷以一定配比合成聚合度可控的低粘度端含氫硅油，再加入鹽或鹽溶液中和后蒸餾、過濾除鹽，該工藝操作簡單，無污染，但是鹽中和效率低，蒸餾能耗高，蒸餾時間長。CN102516545A提出一種含氫硅油的制備方法，用酸性白土作為催化劑，經過化學反應和壓濾工序，得到含氫硅油，操作簡單，效率高，但酸性白土的酸度不穩定，極易影響含氫硅油的穩定性，且過濾工序會帶走硅油，造成物料損失，同時使用后的酸性白土不進行處理會對環境造成危害。CN103627000A提出一種乙基硅油的制備方法，以乙基環硅氧烷、六乙基二硅氧烷為原料，在固體超強酸催化下反應，然后過濾除去催化劑，蒸餾后得到乙基硅油，收率高且酸值低，但是固體超強酸價格較高，催化效率不一，反應穩定性差，無法直接循環使用。從上述專利中不難看出，硫酸價格低廉并且酸性穩定，是一種最適于制備硅油的催化劑，但在硅油生產過程中，中和及除鹽不完全會造成酸和鹽殘留較多，對硅油的應用性質造成影響，所以提高中和效率、保證酸和鹽無殘留是必須解決的問題，這將依賴于硅油制備方法的改進。

發明內容

本發明提供了一種用硫酸作為催化劑制備硅油的方法，在硫酸的催化作用下合成硅油后，加入用預處理劑處理過的堿處理劑中和殘留酸，中和在低溫20～60℃下進行，工藝條件溫和，只需0.5～1h即可使得中和接近于完全，整個中和過程高效迅速，不對環境造成危害，制備的硅油酸值低于0.010mgKOH/g。

本發明所述的硅油由以下組分組成：

A.硅氧烷環體

所述硅氧烷環體的結構通式如下：

(R¹₂SiO)_a

其中R¹相同或不同，為甲基、氫、乙基、苯基或乙烯基，下標a為3～10的整數；所述硅氧烷環體可單獨使用或混合使用，加入量占硅氧烷環體、封端劑和催化劑總質量的70～98％，優選為75～95％。