[發明專利]一種四甲基四乙烯基環四硅氧烷的制備方法

有效

• 申請號: 202010010882.5
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111072716B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 廖立;顏嶺;王海棟;胡應如
• 申請（專利權）人: 江西藍星星火有機硅有限公司
• 主分類號: C07F7/21
• 分類號: C07F7/21
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 焦健;呂少楠

本發明提供一種四甲基四乙烯基環四硅氧烷的制備方法。該制備方法包括：(1)將甲基乙烯基二氯硅烷加入低溫溶劑體系中，低溫反應一段時間，而后升至高溫條件下進行環化反應，反應完成后，將反應液冷卻、分液，得到酸水層和油層；其中，所述溶劑體系包括水和表面活性劑；(2)向所述油層中加入鹽溶液進行洗滌沉降，并調整混合物pH值，分離出的水解液；(3)對所述水解液進行減壓精餾，得到含有四甲基四乙烯基環四硅氧烷的餾分。本發明方法采用閉環狀的控制過程：低溫水解反應、加入表面活性劑、酸性高溫環化；進一步輔助鹽溶液洗滌沉降，達到了提高環體V4收率、提升環體V4產品質量的目的。

技術領域

本發明屬于有機硅制備領域，具體涉及一種四甲基四乙烯基環四硅氧烷的制備方法。

背景技術

四甲基四乙烯基環四硅氧烷(V4)通常的制備方法為：甲基乙烯基二氯硅烷在一定條件下(水、6mol/L鹽酸、飽和濃鹽酸、溶劑)與水進行水解反應，得到環體與線性體的混合物，稱為水解液；經分層洗滌后，向水解液中加入催化劑(氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨)在高溫(160-180℃)、高真空(735-745毫米汞柱)條件下進行裂解，所得產物稱為混合環體，混合環體經精餾、分離，得到目標產物四甲基四乙烯基環四硅氧烷(V4)，精餾過程中的前餾分及釜殘送去重新裂解。

如何有效提升水解過程中產生的環體份額，減少裂解數量，以達到節省能源，提高收率，降低成本的目的，成為亟待解決的技術問題。裂解過程中除生成環體外，還產生其他雜質，額外生成的雜質會影響產品品質。例如裂解料中V3比例份額較大，即使精餾后，在成品中也會含有一定比例的V3。因V3分子內角度大，在下游應用時，V3會先期開環加入聚合，導致乙烯基分布不均勻，影響最終產品的質量。而且V3在酸性條件下穩定性差，一段時間后會重新變為硅醇，重新聚合成穩定性好的V4及其他大環環體。如何提升V4產品的品質，也成為待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種四甲基四乙烯基環四硅氧烷的制備方法，包括如下步驟：

(1)將甲基乙烯基二氯硅烷加入低溫溶劑體系中，加入完成后，低溫反應一段時間，而后升至高溫條件下進行環化反應，反應完成后，將反應液冷卻、分液，得到酸水層和油層；

其中，所述溶劑體系包括水和表面活性劑，所述表面活性劑選自辛基苯基聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯(又稱司盤)、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(又稱聚山梨酯、吐溫)和十二烷基磺酸鈉等中的至少一種；

(2)向所述油層中加入鹽溶液進行洗滌沉降，并調整混合物pH值，分離出的水解液；

(3)對所述水解液進行減壓精餾，得到含有四甲基四乙烯基環四硅氧烷的餾分。

根據本發明的實施方案，步驟(1)中，所述水與甲基乙烯基二氯硅烷的質量比為(2-3):1，例如(2.3-2.8):1，示例性為8:3，2.67:1。

根據本發明的實施方案，步驟(1)中，所述表面活性劑優選為辛基苯基聚氧乙烯醚。其中，所述表面活性劑在所述低溫溶劑體系中的濃度為200-1000ppm，例如400-800ppm，示例性為500ppm，750ppm。表面活性劑的加入一方面可以有效提升甲基乙烯基二氯硅烷與水的反應速度，從而生成大量的甲基乙烯基硅二醇；另一方面還可以更好地分散生成的甲基乙烯基硅二醇，減少其提前縮合的可能性。

根據本發明的實施方案，步驟(1)中，所述低溫指的是溫度在10-25℃，例如14-22℃，又如15-20℃，目的是降低硅醇間縮合反應速度，進而減少線體的生成量。