[其他]通過控制硅的制造來改善直接工藝性能的一種方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87107398
• 申請日: 1987-12-12
• 公開（公告）號: CN87107398A
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 維舒·杜特·多薩;羅蘭德·利·哈姆;奧利沃·k·威爾丁格
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏康寧公司
• 主分類號: C07F7/16
• 分類號: C07F7/16;C01B33/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 全菁,吳大建

本發(fā)明涉及通過選擇原料或添加含磷化合物，控制硅產(chǎn)品中的磷含量，該硅產(chǎn)品用于生產(chǎn)烷基鹵硅烷的直接工藝中。當(dāng)使用一定量時，處在還原態(tài)的磷，在直接工藝中起助觸媒作用。在制造硅時，如果能控制硅中的磷含量，則該含磷硅能用于直接工藝。

本發(fā)明涉及改善生產(chǎn)烷基鹵硅烷工藝性能的一種方法。本發(fā)明主要涉及硅產(chǎn)品，它用于生產(chǎn)烷基鹵硅烷的直接工藝。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及控制用于直接工藝的硅中磷助觸媒含量的方法，目的在于提高使用已處理硅的直接工藝的反應(yīng)性和選擇性。

使用本發(fā)明得到的效益是：提高烷基鹵硅烷的產(chǎn)額;與另一些不優(yōu)選的烷基鹵硅烷相比較，某些烷基鹵硅烷的選擇性超過其它烷基鹵硅烷;提高了直接工藝反應(yīng)混合物所用原料的全面利用率。

自從Rochow首先宣布，在高溫下，用烷基鹵與硅接觸，能夠得到烷基鹵硅烷的方法以來，這種生產(chǎn)烷基鹵硅烷的直接工藝就已眾所周知，并在許多方面得到完善和改進(jìn)。由Roland????L.Halm，Oliver????K.Wilcling，Jr.和Regie????H.Zapp等人，在1986年7月22日提出的美國專利4，602，101號中，公開了有硅、銅和錫存在的直接工藝中，使用某些磷化合物，提高了生產(chǎn)烷基鹵硅烷反應(yīng)的反應(yīng)性和選擇性。該磷化合物選自元素磷，金屬磷化物和能在直接工藝的反應(yīng)物料中形成金屬磷化物的磷化合物。

早期的研究者為解決提高直接工藝的反應(yīng)性和選擇性問題，是從原料的物理形狀，原料的表面處理或在反應(yīng)器爐料中，除硅和銅以外所包含的其它組分等方面研究這個問題。于是，在1954年1月16日發(fā)布的美國專利2，666，776號中，Nitzsche指出，如果同時使用活化劑（例如銅鹽），還含有周期表中等五至第八族中的金屬，（例如鐵、鎳、鈷）或磷的硅和銅合金能增加該工藝的效能。

在1969年5月27日發(fā)布的美國專利3，446，829號中，Zoch指出一種含硅的直接工藝的接觸物質(zhì)，銅或銀觸媒及鎘助觸媒。能使用的組合物是粉末混合物或合金。

在德國ALS1，165，026號中，Rossmy指出用硅粉或硅鐵粉與含有某些添加劑的銅合金粉燒結(jié)來摻雜硅。已描述的添加劑有：銻、銦、鉈、鎵、磷、砷和鉍。此外，在蘇聯(lián)發(fā)明，普通有機輯（1966年2月）的第2頁，描述了Rossmy指出的使用銻和磷與硅和銅共同的合金形式。

最后，Lobusevich.N.P等人從“Zhurnal????Obshchei????Khimii”（蘇聯(lián)普通化學(xué)雜志34卷8期2706-2708頁（1964年8月）翻譯的文章“某些元素添加到硅金銅合金中對它們與氯代甲烷反應(yīng)性的影響”中，敘述了為提高直接工藝性能，某些添加劑與硅-銅合金配合使用。該文表明磷的濃度為該合金的50至80ppm時，它是催化毒物。而且，在提要中提到，除了助觸媒外，添加到合金中的磷相當(dāng)大地改善了硅-銅合金的催化特性。然而，它未能給出哪些助觸媒能或不能改善該特性。

總的來說，先有技術(shù)表明，為了改善直接工藝的反應(yīng)性和選擇性，可以使用硅-銅合金與某些其他材料的組合物。這類組合物可以是合金或混合粉末等等，并且可直接用于該工藝中。全部先有技術(shù)都提到了合金，即某些組分熔融在一起，但是先有技術(shù)沒有指出在為直接工藝使用的硅制備中，用已知量的磷投入直接工藝反應(yīng)器，以控制硅中磷的含量，其結(jié)果提高了反應(yīng)性和選擇性。

在本發(fā)明中，已發(fā)現(xiàn)，在硅熔煉期間，控制進(jìn)入硅中的磷量，能夠以直接工藝需要的含量把在直接工藝中起有益作用的磷摻入硅中。已發(fā)現(xiàn)，某些石英沉積物含有一定量能經(jīng)受住熔煉工藝的磷。另外，某些磷化合物能夠添加到進(jìn)入熔煉硅的原料中，以得到在最終硅產(chǎn)品的磷。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，磷還是一種在熔煉硅期間所用原料的雜質(zhì)，例如，熔煉工藝使用的含碳還原劑。

因此，本發(fā)明涉及的是改善制造烷基鹵硅烷工藝性能的一種方法，所說的工藝包括：在有錫或錫化合物，和銅或銅化合物，其中至少還有磷助觸媒（它占反應(yīng)物料中硅的25～2500ppm）的情況下，在250～350℃，烷基鹵與硅接觸;該方法還包括，在硅的制造期間，通過加入和調(diào)節(jié)硅料中磷的含量，通過調(diào)節(jié)從原料進(jìn)入硅中的磷量，來控制硅中磷助觸媒的含量。

已發(fā)現(xiàn)，用這種方法制造的硅有助于提高生產(chǎn)烷基鹵硅烷的直接工藝的反應(yīng)性和選擇性。