一種高收率高活性炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)硅加成反應(yīng)催化劑制備領(lǐng)域，特別是涉及一種高收率高活性炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)硅加成反應(yīng)以鉑為催化劑，可以制得透明無(wú)黃變的有機(jī)硅制品。乙烯基鉑絡(luò)合物，市場(chǎng)上又稱(chēng)鈾金水、Karstedt催化劑(英文全稱(chēng):Karstedt Catalyst Solut1n)，其主要是以零價(jià)鉑為活性組分的催化劑，為無(wú)色透明或淡黃色液狀，催化效率高，可以抑制S1-Vi (Vi為乙烯基Vinyl的簡(jiǎn)寫(xiě))和S1-H反應(yīng)過(guò)程中伴隨發(fā)生的副反應(yīng)，避免黑色物質(zhì)的生成，克服了其它催化劑使用中產(chǎn)品出現(xiàn)發(fā)黃或變黑現(xiàn)象，因此可以制備高透明制品。并且，乙烯基鉑絡(luò)合物中的鉑以零價(jià)態(tài)存在，能夠提高鉑的催化性能，其活性遠(yuǎn)高于氯鉑酸，可以減少氯鉑酸作為催化劑易發(fā)生鉑黑生成現(xiàn)象，保證有機(jī)硅反應(yīng)的完全。但是，Karstedt催化劑有容易失去活性的缺點(diǎn)，不利于儲(chǔ)存和使用。中國(guó)專(zhuān)利CN102302951A公開(kāi)了一種硅氫加成反應(yīng)專(zhuān)用催化劑，但該催化劑僅僅是氯鉑酸和二乙烯基四甲基二硅氧烷二者的混合物，這種簡(jiǎn)單的混合還不能形成乙烯基鉑絡(luò)合物這種催化劑，而且收率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種高收率高活性炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物的制備方法，該制備方法適合在工業(yè)上推廣應(yīng)用，并且得到的催化劑的收率高、活性高、低溫穩(wěn)定性好。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高收率高活性炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物制備方法，包括以下步驟:
第一步，稱(chēng)取100重量份四甲基二乙烯基二硅氧烷并倒入反應(yīng)釜中；
第二步，用10~100重量份溶劑將1~8重量份氯鉑酸溶解得到氯鉑酸溶液，再將該氯鉑酸溶液倒入所述反應(yīng)釜中，回流冷凝攪拌，攪拌速度為300~420rpm，攪拌的同時(shí)升溫至50~60°C，反應(yīng)時(shí)間為0.5~2h，以使氯鉑酸充分地分解出單質(zhì)鉑，為下一步反應(yīng)做準(zhǔn)備；第三步，在所述第二步反應(yīng)結(jié)束后，將5~30重量份碳酸氫鈉緩慢加入到所述反應(yīng)釜中，所述碳酸氫鈉的加入速度控制在每分鐘0.3-0.5g，加完后將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升溫至65~80°C，繼續(xù)攪拌反應(yīng)l~3h ；
第四步，用10~100重量份溶劑將1~10份的炔醇，溶解得到炔醇溶液，所述炔醇選自乙炔基環(huán)己醇、3-甲基-2-戊烯-4炔醇、2-乙炔-2-丁醇以及乙炔基甲醇中的任意一種；在所述第三步反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌速度提高到400~600rpm，再將所述炔醇溶液滴加到反應(yīng)釜中，0.5~2h滴完；
第五步，在所述第四步結(jié)束后，過(guò)濾得到淡黃色至無(wú)色透明的濾液，并得到碳酸氫鈉殘?jiān)?br> 第六步，將所述第五步得到的濾液在55~65°C下減壓脫除溶劑，得到淡黃色至無(wú)色透明的液體； 第七步，將乙烯基硅油作為稀釋補(bǔ)充液加入到所述第六步得到的液體中，制得所述高收率高活性炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物；在第二步、第四步以及第六步中，所述溶劑為異丙醇或乙醇。
[0005]上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下:
1、上述方案中，較佳的方案是所述四甲基二乙烯基二硅氧烷在稱(chēng)重前用碳酸氫鈉進(jìn)行除水處理；具體做法是:四甲基二乙烯基二硅氧烷和碳酸氫鈉(分析純)按照質(zhì)量比為18~22:1的比例稱(chēng)取，倒入反應(yīng)器中，常溫?cái)嚢?0~70min，然后過(guò)濾，得到除水后的四甲基二乙烯基二硅氧烷備用。
[0006]所述異丙醇在使用前用硫酸鎂進(jìn)行除水處理；具體做法是:異丙醇和硫酸鎂(分析純)按照質(zhì)量比為9~12:1的比例稱(chēng)取，倒入反應(yīng)器中，在75~80 0C下回流攪拌60~100min，蒸餾出異丙醇，即得到除水后的異丙醇備用。
[0007]2、上述方案中，較佳的方案是所述第五步中，所述碳酸氫鈉殘?jiān)儆?~60重量份異丙醇或乙醇洗滌得到洗滌液，洗滌液再回收至所述濾液中。
[0008]3、上述方案中，較佳的方案是所述乙烯基硅油的粘度在500~2000cps (cps即毫帕.秒)之間。
[0009]本發(fā)明設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及有益效果是:直接一次性投入氯鉑酸、四甲基二乙烯基二硅氧烷和碳酸氫鈉反應(yīng)制備乙烯基鉑絡(luò)合物的過(guò)程中很容易生成鉑黑，導(dǎo)致乙烯基鉑絡(luò)合物的收率不高。在本發(fā)明的制備方法中，首先，所述氯鉑酸和四甲基二乙烯基二硅氧烷在50~60°C下先進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，使氯鉑酸充分地分解出單質(zhì)鉑，為下一步反應(yīng)做準(zhǔn)備，其中，氯鉑酸用溶劑溶解后倒入反應(yīng)釜中，而不是直接倒入反應(yīng)物中，可以使反應(yīng)更加容易，單質(zhì)鉑被絡(luò)合的更加均勻；然后，加入碳酸氫鈉使四甲基二乙烯基二硅氧烷絡(luò)合單質(zhì)鉑(加入碳酸氫鈉吸收氯離子)，其中，碳酸氫鈉必須勻速緩慢加入，并將碳酸氫鈉的加入速度控制在每分鐘0.3-0.5g，防止了反應(yīng)過(guò)快，使反應(yīng)速率控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，這樣可以使四甲基二乙烯基二硅氧烷更有效、充分地絡(luò)合單質(zhì)鉑，保證氯鉑酸分解出的單質(zhì)鉑被有效吸收，并避免過(guò)多的碳酸氫鈉對(duì)氯鉑酸的包裹，影響轉(zhuǎn)化率；加入碳酸氫鈉后升溫至65~80°C的作用是既可以防止反應(yīng)過(guò)慢和反應(yīng)不完全，又可以防止鉑黑的生成，進(jìn)一步保證產(chǎn)品的收率。加入炔醇溶液參與反應(yīng)制得的炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物具有常溫下穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，乙烯基鉑絡(luò)合物在使用或儲(chǔ)存過(guò)程中不易變黑或發(fā)黃，并且用于液體硅橡膠中時(shí)，可使液體硅橡膠是常溫下放置時(shí)間達(dá)到兩個(gè)月，60°C溫度下粘度增長(zhǎng)緩慢，當(dāng)液體硅橡膠的溫度升高至110°C以上時(shí)即可快速反應(yīng)。
本發(fā)明的制備方法的每一步工藝環(huán)環(huán)相扣，各步驟相互配合，正是因?yàn)槿绱?，保證了制得的炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物的收率能達(dá)到98%以上，該收率是指相對(duì)于氯鉑酸而言，以氯鉑酸中的單質(zhì)鉑100%釋放出來(lái)為基準(zhǔn)，絡(luò)合反應(yīng)完成后絡(luò)合單質(zhì)鉑的百分含量即為收率。在此基礎(chǔ)上，由于廣品收率尚，進(jìn)而廣品的催化活性就尚。同時(shí)，該制備方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，適合在工業(yè)上推廣應(yīng)用。并且，通過(guò)本發(fā)明制備方法得到的炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物具有常溫下穩(wěn)定好的特點(diǎn)，加入到液體硅膠后可在常溫下長(zhǎng)時(shí)間保存，產(chǎn)品不發(fā)生交聯(lián)，并且溫度升到110°C以上時(shí)液體硅膠又能快速交聯(lián)，可用作制造高檔固體硅膠、壓敏膠帶以及紙張隔離劑等領(lǐng)域的催化劑。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例一:一種高收率高活性炔醇包覆乙烯基鉑絡(luò)合物的制備方法該制備方法，包括以下步驟:
第一步，稱(chēng)取100重量份四甲基二乙烯基二硅氧烷并倒入反應(yīng)釜中；
第二步，用40重量份異丙醇或乙醇將3重量份氯鉑酸溶解得到氯鉑酸溶液，再將該氯鉑酸溶液倒入所述反應(yīng)釜中，攪拌，攪拌速度為350rpm，攪拌的同時(shí)升溫至60°C，反應(yīng)時(shí)間為0.5h，以使氯鉑酸充分地分解出單質(zhì)鉑，為下一步反應(yīng)做準(zhǔn)備；
第三步，在所述第二步反應(yīng)結(jié)束后，將10重量份碳酸氫鈉緩慢加入到所述反應(yīng)釜中，所述碳酸氫鈉的加入速度控制在每分鐘0.4g，加完后將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升溫至80°C，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h ；
第四步，用50重量份異丙醇將2份的乙炔基環(huán)己醇溶解得到炔醇溶液，在所述第三步反應(yīng)結(jié)束后，攪拌速度提高到500rpm，將炔醇溶液滴加到反應(yīng)釜中，Ih滴完；
第五步，過(guò)濾得到淡黃色至無(wú)色透明的濾液并得到碳酸氫鈉殘?jiān)?，并?0份異丙醇洗滌碳酸氫鈉殘?jiān)?br> 第六步，將第五步得到的濾液在60°C下減壓脫除異丙醇得到淡黃色至無(wú)色透明的液體；
第七步，將粘度為lOOOcps的乙烯基硅油作為稀釋補(bǔ)充液加