一種雙羥基矽油的製備方法

2023-10-22 07:31:37 1

專利名稱：一種雙羥基矽油的製備方法
技術領域：
本發明屬於化工領域，具體涉及一種雙羥基矽油的製備方法。
背景技術：
現有技術中製備雙羥基矽油一般採用氯矽烷水解法、烷氧基矽烷水解法、環狀矽氧烷開環聚合法等製備方法。氯矽烷水解法由於水解時生成大量的氯化氫，使水解和縮聚速度難於控制，因此製備雙羥基矽油比較困難，操作繁多複雜。烷氧基矽烷水解法的水解速度很慢，反應物攪拌均勻後需放置20h 以上，反應時間長，而且產物中含有未水解的烷氧基，產率不高。環狀矽氧烷開環聚合法的開環催化劑一般採用強酸如硫酸、酸性白土或強酸性陽離子交換樹脂。方法操作複雜，水解不徹底，殘留酸味。反應不完全。

發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種反應溫和、操作簡單的雙羥基矽油的製備方法。本發明的雙羥基矽油的製備方法如下將溶於有機溶劑的二氯二甲基矽烷與催化劑在-5 41°C時進行液-液兩相縮聚反應3 8h。反應結束後進行分液，洗滌，乾燥，得到雙羥基矽油。優選地，所述液-液兩相縮聚反應在室溫下進行；進一步優選地，在O 10°C下進行，更優選地，在5 °C下進行。優選地，反應時間為3 5h。所述有機溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、苯和甲苯中的一種或者兩種以上的混合溶劑。優選地，所述有機溶劑為二氯甲烷。所述催化劑包括鹼性水溶液，所述鹼性水溶液的溶質選自鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、季銨鹼和氨水中的一種或多種；優選氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣中的一種，更優選氫氧化鈉。所述鹼性水溶液的溶質與二氯二甲基矽烷的摩爾比為2. 01 2. 40 1，優選地為2. 05 2. 10 I。本發明的製備方法中，還可以適當加入相轉移催化劑，所述相轉移催化劑選自季銨鹽類、離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑中的一種或多種。相轉移催化劑中，季銨鹽類優選雙十八烷基二甲基氯化銨，離子型表面活性劑優選十二烷基苯磺酸鈉，非離子型表面活性劑優選烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)或高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)。所述相轉移催化劑的用量是二氯二甲基矽烷摩爾分數的O. I 2%。優選地，本發明的製備方法中，可以將溶於有機溶劑的二氯二甲基矽烷滴加到鹼性水溶液中，在0.5 2h內滴加完畢，控制pH在7 11的範圍內，優選pH在7 8的範圍內，然後繼續進行反應I 7h。優選地，本發明的製備方法中，可以向鹼性水溶液中滴加溶於有機溶劑的二氯二甲基矽烷，在0.5 2h內滴加完畢，控制pH在7 9的範圍內，優選pH在7 8的範圍內，然後繼續進行反應I 7h。在一個優選的技術方案中，本發明製備雙羥基矽油的反應方程式如下
h3 戀化劑 h3 n Cl—Si_Cl + H2O - —Si_O— + 鹽I相轉移催化劑 ^Lu
UH3UH3 n其中，η為8 48的整數。本發明的反應有機溶劑可以回收利用，水溶液無需中和，得到的鹽可以用於工農業生產。本發明所涉及的液-液兩相縮聚反應屬於界面反應，是指異相(各環境介質)間的化學反應。即，根據兩相之間接觸表面的特性及表面上的各種化學物質種類、含量、存在狀態及性質，且在一定的條件下發生的各種化學反應。反應可以在各種間歇或連續反應器內進行。這類反應器的實例有間歇或連續流動的攪拌反應器，以及攪拌塔或再循環系統連續反應器。本發明採用界面法利用界面反應製備雙羥基矽油，製備方法在接近常溫和常壓的條件下進行，反應溫和、平穩，反應產物中幾乎不含酸類(如，HC1)雜質；反應時間短，一般在3-8h內即可完成；操作簡單、容易控制，適於工業化生產。
具體實施例方式為了使本領域技術人員更好地實施本發明，通過舉例而不是限定的方式給出下列實施例。實施例I取含50g 二氯二甲基矽烷的二氯甲烷(IOOmL)溶液，滴入溫度為0°C的77. 91g氫氧化鈉溶液(40wt% )中，保持溫度在5°C，0. 5h滴完，攪拌；監測反應過程中體系pH值在10-11之間。滴加完畢後，室溫反應3h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去二氯甲烷與小分子(環體聚合物，如六甲基環三矽氧烷(D3)、八甲基環四矽氧烷(D4)、十甲基環五矽氧烷(D5))。得17g雙羥基矽油，粘度為15cSt，羥基含量為1.97%。實施例2取含50g 二氯二甲基矽烷的二氯甲烷(60mL)溶液，滴入溫度為(TC的77. 91g氫氧化鈉溶液(40Wt% )和O. Ig十八烷基磺酸鈉的混合溶液中，保持溫度在5°C，0. 5h滴完，攪拌；監測反應過程中體系PH值在9-10之間。滴加完畢後，室溫反應3h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去二氯甲烷與小分子。得20g雙羥基矽油，粘度為19cSt，羥基含量為I. 75%。
實施例3將溫度為0°C的81. 39g氫氧化鈉溶液(40wt% )滴入含50g 二氯二甲基矽烷的甲苯(80mL)溶液中，保持溫度在5°C，O. 5h滴完，攪拌；監測反應過程中體系pH值在7_8之間。滴加完畢後，室溫反應3h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去甲苯與小分子。得18. 5g雙羥基矽油，粘度為25cSt，羥基含量為I. 35%。實施例4取含IOOg 二氯二甲基矽烷的三氯甲烷(120mL)溶液，滴入溫度為(TC的158. 91g氫氧化鈉溶液(40wt% )中，保持溫度在5°C，0. 5h滴完，攪拌；監測反應過程中體系pH值在10-11之間。滴加完畢後，室溫反應3h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去三氯甲烷與小分子。得36g雙羥基矽油，粘度為20cSt，羥基含量為1.72%。實施例5取含50g二氯二甲基矽烷的苯(90mL)溶液，滴入溫度為3°C的79. 84g氨水(35%)中，保持溫度在15°C，0. 5h滴完，攪拌；監測反應過程中體系pH值在9-10之間。滴加完畢後，室溫反應3h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去苯與小分子。得16g雙羥基矽油，粘度為16cSt，羥基含量為1.89%。實施例6取含50g 二氯二甲基矽烷和4. 52g雙十八烷基二甲基氯化銨的二氯甲烷(IOOmL)混合溶液，滴入溫度為10°c的79. 04g氨水(35 % )中，保持溫度在15°C，O. 5h滴完，攪拌；監測反應過程中體系PH值在10-11之間。滴加完畢後，室溫反應8h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去二氯甲烷與小分子。得25g雙羥基矽油，粘度為27cSt，羥基含量為I. 31%。實施例7取含50g 二氯二甲基矽烷和2g烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的三氯甲烷(50mL)和甲苯(50mL)混合溶液，滴入溫度為_5°C的296. 14g四甲基氫氧化銨水溶液(25wt% )中， 保持溫度在5°C，Ih滴完，攪拌；監測反應過程中體系pH值在7-11之間。滴加完畢後，41°C反應5h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去三氯甲烷和甲苯與小分子。得24. 8g雙羥基矽油，粘度為32cSt，羥基含量I. 21%。實施例8取含50g 二氯二甲基矽烷和Ig高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)的甲苯(30mL)和二氯甲烷(50mL)混合溶液，滴入溫度為5°C的39. 52g四甲基氫氧化銨水溶液(25wt% )中，保持溫度在5°C，2h滴完，攪拌；監測反應過程中體系pH值在7-11之間。滴加完畢後，41°C反應5h。靜置，分層，分離，用水洗滌有機相三次，減壓蒸餾除去甲苯和二氯甲烷與小分子。得26g雙羥基矽油，粘度為40cSt，羥基含量0.95%。雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳細的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本發明要求保護的範圍。
權利要求
1.一種雙羥基矽油的製備方法，其特徵在於，將溶於有機溶劑的二氯二甲基矽烷與催化劑在-5 41 °C時進行液-液兩相縮聚反應3 8h，得到雙羥基矽油。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述有機溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、苯和甲苯中的一種或者兩種以上的混合溶劑。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述有機溶劑為二氯甲烷。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述催化劑包括鹼性水溶液，所述鹼性水溶液的溶質選自鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、季銨鹼和氨水中的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述鹼性水溶液的溶質與二氯二甲基矽烷的摩爾比為2. Ol 2. 40 I。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述鹼性水溶液的溶質與二氯二甲基矽烷的摩爾比為2. 05 2. 10 I。
7.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述催化劑還包括相轉移催化劑，所述相轉移催化劑選自季銨鹽類、離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑中的一種或多種。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述相轉移催化劑的用量是二氯二甲基矽烷摩爾分數的O. I 2%。
9.根據權利要求1-8任一項所述的方法，其特徵在於，將溶於有機溶劑的二氯二甲基矽烷滴加到鹼性水溶液中，在0.5 2h內滴加完畢，控制pH在8 11的範圍內，然後繼續進行反應I 7h。
10.根據權利要求1-8任一項所述的方法，其特徵在於，向鹼性水溶液中滴加溶於有機溶劑的二氯二甲基矽烷，在O. 5 2h內滴加完畢，控制pH在7 9的範圍內，然後繼續進行反應I 7h。
全文摘要
本發明公開了一種雙羥基矽油的合成方法，在-5～41℃下，用二氯二甲基矽烷作為原料，以鹼性化合物為催化劑進行界面縮合反應3～8h，製得雙羥基矽油。本方法在接近常溫和常壓的條件下進行，反應溫和、平穩，操作簡單、容易控制，適於工業化生產。
文檔編號C08G77/16GK102850550SQ20111017986
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者張希文, 朱棟棟, 魯代仁, 胡衍平, 李瑞亢 申請人:中國藍星(集團)股份有限公司