專利名稱：一種羥基硅油的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是ー種羥基硅油的制備方法。屬于含有與含氧基團連接的硅與羥基的聚硅氧烷的制備エ藝過程。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)羥基硅油的方法，多采用こ酸酐法，即以ニ甲基環(huán)硅氧烷為原料、こ酸酐為封端劑，采用硫酸做催化劑，合成こ酰氧基封端的硅油，再將こ酰氧基封端的硅油在堿性水溶液中水解制得羥基硅油。采用水解物裂解后的DMC作為原料，增加了原 料成本；單ー采用硫酸，こ酸酐的轉(zhuǎn)化率偏低，導致生產(chǎn)同樣羥基含量的羥基硅油，所需的こ酸酐成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種こ酸酐轉(zhuǎn)化率高、生產(chǎn)成本較低輕基娃油的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到本發(fā)明的羥基硅油的制備方法，其特征在于a.采用ニ甲基ニ氯硅烷經(jīng)水解制得的含有ニ甲基環(huán)硅氧烷和羥基封端的線狀ニ甲基聚硅氧烷的水解物為原料；b.采用硫酸、磷酸復合催化劑；包括如下步驟①.脫水在脫水釜中投入配方量的水解物，開啟攪拌，升溫至60 100°C，加入硫酸、磷酸復合催化劑，在120 140°C負壓脫水，保持緩慢回流水解、脫水I 3h，反應(yīng)至物料無色透明，備聚合用；在脫水過程中，氣化的ニ甲基環(huán)硅氧烷和水，經(jīng)冷凝后，進入分相器；在分相器中分相，上層為有機相一二甲基環(huán)硅氧烷，下層是水，上層的ニ甲基環(huán)硅氧烷，全部回流入脫水釜，繼續(xù)參加脫水反應(yīng)；②.聚合將來自步驟①脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，開啟攪拌，加入こ酸酐，升溫至130 160°C，并保持130 160°C反應(yīng)4 12h，制備こ?；舛说墓栌汀￥初Ｑ趸舛说墓栌驮俳?jīng)水解、干燥、脫色得到所述羥基硅油。本發(fā)明采用的ニ甲基ニ氯硅烷經(jīng)水解制得的含有ニ甲基環(huán)硅氧烷和羥基封端的線狀ニ甲基聚硅氧烷的水解物原料，是指以ニ甲基ニ氯硅烷為原料，經(jīng)過水解、中和和水洗等步驟制得的含有ニ甲基環(huán)硅氧烷和羥基封端的線狀ニ甲基聚硅氧烷的混合產(chǎn)物。是由山東東岳有機硅材料有限公司按照CN201110039132. I《有機氯硅烷的水解方法》生產(chǎn)的水解物。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，水解物中的過多的羥基或催化劑中過多的水，會降低酸性催化劑的活性，因此要將水解物中過多的羥基和酸性催化劑中過多的水盡可能除去。由于水解物中的羥基在酸性條件下容易縮合成水，因此采用硫酸、磷酸復合催化劑與水解物共脫水，以保證后續(xù)聚合反應(yīng)中的催化劑對こ酸酐的的催化活性。水解物中羥基含量的減少，勢必會引起物料粘度的上漲，但酸性催化劑，特別是硫酸的封端作用，可以起到粘度抑制作用。水解物單純利用磷酸進行脫水，由于磷酸的三官能團結(jié)構(gòu)，使得脫水過程的物料粘度過大，引起脫水困難；水解物單純利用硫酸進行脫水，脫水過程中物料粘度不大，但在脫水后加入含水量較多的磷酸，會導致物料含水量較多，影響催化能力。所以在脫水過程中 采用硫酸、磷酸復合催化劑。本發(fā)明的目的還可以通過如下措施來達到本發(fā)明的羥基硅油的制備方法，所述水解物中，選用ニ甲基環(huán)硅氧烷的質(zhì)量百分含量為20% 70%。是優(yōu)選的技術(shù)方案。本發(fā)明的羥基硅油的制備方法，所述硫酸、磷酸復合催化劑是由質(zhì)量百分含量彡95%的硫酸和質(zhì)量百分含量彡85%的磷酸復合而成，硫酸和磷酸的摩爾比例為0. 5:1 1:0.5。是優(yōu)選的技術(shù)方案。本發(fā)明的羥基硅油的制備方法，所述羥基硅油采用如下以質(zhì)量份數(shù)計的原料制備水解物100こ酸酐25 45以純量計的混合酸催化劑2.0 4. O。是優(yōu)選的技術(shù)方案。本發(fā)明的羥基硅油的制備方法，其特征在于所述步驟①脫水過程如下在脫水釜中投入配方量的水解物，開啟攪拌，升溫至60 100°C，硫酸、磷酸復合催化劑分兩次加入，首先加入所述催化劑的一部分，在120 140°C負壓脫水，保持緩慢回流水解、脫水I 3h，反應(yīng)至物料無色透明后，再加入剰余的另一部分催化劑，繼續(xù)反應(yīng)0. 5 Ih0為防止脫水后的產(chǎn)物，因不慎過度脫水造成粘度過大，所以預(yù)留一部分硫酸，在脫水后期加入，是對于脫水產(chǎn)物進行粘度的調(diào)節(jié)控制的有效方法。本發(fā)明的羥基硅油的制備方法相比現(xiàn)有技術(shù)有如下積極效果I..提供了一種こ酸酐轉(zhuǎn)化率高、生產(chǎn)成本較低的羥基硅油的制備方法。2.相比現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)成本降低了 10% 20%。避免了現(xiàn)有技術(shù)中，以ニ甲基環(huán)硅氧烷為原料，該原料是以水解物為原料進行裂解，再精餾后得到，并且裂解結(jié)束排放廢渣時損失掉一部分水解物,而導致的生產(chǎn)成本較高的問題。3.本發(fā)明的羥基硅油的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)性比較，采用相同的水解條件得到的羥基硅油羥基含量提高10 15%。
具體實施例方式本發(fā)明下面將結(jié)合實施例作進ー步詳述
實施例I在脫水釜將100份水解物升溫至80°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和50%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流3h，脫至無色透明，加入剩余50%質(zhì)量份硫酸，反應(yīng)lh?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量2. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為1:1。將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入40份こ酸酐，升溫至150°C維持6h，制得こ?；舛说墓栌汀￥初Ｑ趸舛说墓栌徒?jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為7. 8 9. 6% (wt)。實施例2在脫水釜將100份水解物升溫至80°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和100%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流I. 5h，脫至無色透明?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量2. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為0. 8 :1。 將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入40份こ酸酐，升溫至150°C維持12h，制得こ?；舛说墓栌?。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為7.9 9. 9% (wt)。實施例3在脫水釜將100份水解物升溫至60°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和50%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流2h，脫至無色透明，加入剩余50%質(zhì)量份硫酸，反應(yīng)0. 5h?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量3. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為0. 5 :1。將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入40份こ酸酐，升溫至150°C維持4h，制得こ酰基封端的硅油。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為7. 6 9. 0% (Wt)0實施例4在脫水釜將100份水解物升溫至100°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和100%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流lh，脫至無色透明。混合酸中純硫酸和純磷酸的總質(zhì)量3. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為I :0. 5。將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入40份こ酸酐，升溫至150°C維持6h，制得こ?；舛说墓栌?。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為8. I 9. 6% (wt)。實施例5在脫水釜將100份水解物升溫至80°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和80%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流I. 5h，脫至無色透明，加入剩余20%質(zhì)量份硫酸，反應(yīng)0. 5h?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量3. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為I :0. 8。將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入40份こ酸酐，升溫至130°C維持6h，制得こ酰基封端的硅油。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為7. 6 9. 1% (wt)。實施例6在脫水釜將100份水解物升溫至80°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和80%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流I. 5h，脫至無色透明，加入剩余20%質(zhì)量份硫酸，反應(yīng)0. 5h?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量3. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為I :0. 5。
將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入40份こ酸酐，升溫至160°C維持6h，制得こ?；舛说墓栌?。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為8. 3 9. 8% (Wt)0實施例7在脫水釜將100份水解物升溫至，80°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和80%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流I. 5h，脫至無色透明，加入剩余20%質(zhì)量份硫酸，反應(yīng)0. 5h?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量3. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為I :0. 5。將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入40份こ酸酐，升溫至150°C維持12h，制得こ?；舛说墓栌?。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油， 羥基含量為8. 6 10. 2% (Wt)0實施例8在脫水釜將100份水解物升溫至80°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和80%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流I. 5h，脫至無色透明，加入剩余20%質(zhì)量份硫酸，反應(yīng)0. 5h?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量3. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為I :0. 5。將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入35份こ酸酐，升溫至150°C維持6h，制得こ酰基封端的硅油。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為7. 2 8. 6% (wt)。實施例9在脫水釜將100份水解物升溫至80°C，加入100%質(zhì)量份磷酸和80%質(zhì)量份硫酸，在120 140°C脫水，保持緩慢回流I. 5h，脫至無色透明，加入剩余20%質(zhì)量份硫酸，反應(yīng)0. 5h?；旌纤嶂屑兞蛩岷图兞姿岬目傎|(zhì)量3. 5份，硫酸和磷酸的摩爾比例為I :0. 5。將脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，加入30份こ酸酐，升溫至150°C維持6h，制得こ酰基封端的硅油。こ酰氧基封端的硅油經(jīng)適當水解、干燥、脫色得到符合要求的羥基硅油，羥基含量為6. 3 7. 5% (wt)。
權(quán)利要求
1.一種輕基娃油的制備方法,其特征在于 a.采用二甲基二氯硅烷經(jīng)水解制得的含有二甲基環(huán)硅氧烷和羥基封端的線狀二甲基聚硅氧烷的水解物為原料； b.采用硫酸、磷酸復合催化劑； 包括如下步驟 ①.脫水 在脫水釜中投入配方量的水解物，開啟攪拌，升溫至60 100°C，加入硫酸、磷酸復合催化劑，在120 140°C負壓脫水，保持緩慢回流水解、脫水I 3h，反應(yīng)至物料無色透明，備聚合用； 在脫水過程中，氣化的二甲基環(huán)硅氧烷和水，經(jīng)冷凝后，進入分相器；在分相器中分相，上層為有機相一二甲基環(huán)硅氧烷，下層是水，上層的二甲基環(huán)硅氧烷，全部回流入脫水釜，繼續(xù)參加脫水反應(yīng)； ②.聚合 將來自步驟①脫水后的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移至聚合釜，開啟攪拌，加入乙酸酐，升溫至130 160°C，并保持130 160°C反應(yīng)4 12h，制備乙?；舛说墓栌?。乙酰氧基封端的硅油再經(jīng)水解、干燥、脫色得到所述羥基硅油。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的羥基硅油的制備方法，其特征在于所述水解物中，二甲基環(huán)硅氧烷的質(zhì)量百分含量為20% 70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的羥基硅油的制備方法，其特征在于所述硫酸、磷酸復合催化劑是由質(zhì)量百分含量> 95%的硫酸和質(zhì)量百分含量> 85%的磷酸復合而成，硫酸和磷酸的摩爾比例為O. 5:1 1:0. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的羥基硅油的制備方法，其特征在于所述羥基硅油采用如下以質(zhì)量份數(shù)計的原料制備 水解物100 乙酸野25 45 以純量計的混合酸催化劑2. O 4. O。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的羥基硅油的制備方法，其特征在于所述步驟①脫水過程如下 在脫水釜中投入配方量的水解物，開啟攪拌，升溫至60 100°C，硫酸、磷酸復合催化劑分兩次加入，首先加入所述催化劑的一部分，在120 140°C負壓脫水，保持緩慢回流水解、脫水I 3h，反應(yīng)至物料無色透明后，再加入剩余的另一部分催化劑，繼續(xù)反應(yīng)O. 5 Ih0
全文摘要
本發(fā)明是一種羥基硅油的制備方法。屬于含有與含氧基團連接的硅與羥基的聚硅氧烷的制備工藝過程。其特征在于a.采用二甲基二氯硅烷經(jīng)水解制得的含有二甲基環(huán)硅氧烷和羥基封端的線狀二甲基聚硅氧烷的水解物為原料，b.采用硫酸、磷酸復合催化劑；包括脫水和聚合步驟。提供了一種乙酸酐轉(zhuǎn)化率高、生產(chǎn)成本較低的羥基硅油的制備方法。相比現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)成本降低了10％～20％。采用相同的水解條件得到的羥基硅油羥基含量提高10～15%。
文檔編號C08G77/16GK102766261SQ201210275780
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月4日
發(fā)明者付佃亮, 宋超, 張停, 桑圣凱 申請人:山東東岳有機硅材料有限公司