一種有機矽基礎料的提純方法

2023-12-06 06:05:31

專利名稱：一種有機矽基礎料的提純方法
技術領域：
本發明涉及一種有機矽材料的精製提純工藝，即藉助於一種或幾種有機溶劑的 萃取分離作用，得到高純度的能滿足如電子行業等特殊需要的有機矽材料。
背景技術：
目前，工業上有機矽橡膠及液態有機矽樹脂的製備工藝，一般為材料聚合以 後，進入脫沸塔，以列管脫低沸物，它採用噴淋閃蒸工藝，其優點是處理量大，生產效 率高。一般說來，處理後的有機矽基礎料的低沸物含量大約在3%左右，一般可以滿足在 建築、塗料和要求不高的環境下使用。但是，由於低沸物含量高，有氣味，尤其是用有 機鹼作為催化劑而聚合的有機矽基礎料，魚腥氣味很大。對低沸物含量要求高的場合， 如電子行業等使用的有機矽材料，由於低沸物含量高，電性能往往達不到要求，因此， 有必要通過提純工藝除掉低沸物。《有機矽合成工藝及產品應用》(幸松民等編著，化學工業出版社，2002年5月 北京第三次印刷)一書公開了一種有機矽橡膠基礎料的提純方法，該方法是通過提高真 空度、加強攪拌不斷更新新鮮表面、提高溫度等方法來除去低沸點化合物，以便來得到 提純的有機矽橡膠基礎料。但是，對於一些含有活性基團的熱敏性有機矽物質，提高溫 度會造成有機矽化合物的分解、斷鏈、變色，並且導致產品的粘度發生明顯的變化；而 提高真空度對設備要求很高，故該方法存在一定的局限性。

發明內容
本發明的出發點是有鑑於這樣的事實通過有機矽高分子基礎料與低沸物及催 化劑(如四甲基氫氧化銨)的分解產物在特定的有機溶劑中的溶解度不同且能分層分離 的特性，而提出可以在常溫下通過適當量的有機溶劑萃取分離來提純有機矽基礎料，萃 取出低揮發物，這樣，就可以在較低的溫度和一定的真空度下得到高純度的有機矽基礎 料。也就是說，本發明是這樣實現的。本發明所述的一種有機矽基礎料的提純方 法，是將有機矽基礎料和有機溶劑按規定比例放入帶有攪拌的容器中，攪拌混合15 25min,攪拌轉速為500 1000r/min，混合均勻後置於分離裝置中，靜置5 IOh使之分 層，得到的上層相為有機溶劑相，下層相為有機矽基礎料相；分離上、下兩相，將有機 矽基礎料相送入蒸餾裝置中，真空度控制為》50mmHg，溫度控制在120 150°C，減壓 蒸餾後得到有機矽基礎料。下層相的的有機矽基礎料的得率可以達到85 90%。所述上層的有機溶劑相中含有約10質量％的有機矽基礎料，將有機溶劑相通過 減壓蒸餾可以回收利用其中的有機矽基礎料和有機溶劑。這樣，綜合上、下兩相的有機 矽基礎料的得率可以達到98 99%。所述的有機矽基礎料和有機溶劑的混合比例是，有機溶劑佔總質量的30 70%,餘量為有機矽基礎料。
所述的有機溶劑是從沸點在150°C以下的醇、酮、醚、酯、石油烷烴或環烷烴中 任選一種或幾種。所述的醇選自甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇；酮選自丙酮或丁酮；醚選自甲 醚、乙醚或甲乙醚；酯選自乙酸乙酯、乙酸丁酯，乙二醇單乙酯、乙二醇單甲酯、乙二 醇雙乙酯或乙二醇雙甲酯；石油烷烴選自C5 Cltl的烷烴；環烷烴選自環己烷或含取代 基的衍生物，含取代基的衍生物是甲基環己烷或乙基環己烷。所述的有機矽橡膠是含有活性基團的熱敏性有機矽，如乙烯基封端的甲基乙烯 基聚矽氧烷、側鏈乙烯基的甲基乙烯聚矽氧烷、甲基羥基聚矽氧烷或甲基乙烯基苯基聚 矽氧烷，其粘度在25°C時為0.05 lOOPa.s。所述的有機矽樹脂是液態的含氫矽樹脂、液態的甲基乙烯基矽樹脂或液態全乙 烯基矽樹脂，其粘度在25°C時為0.05 50Pa.s。在上述發明方案中所述的特定的有機溶劑及其用量範圍內能萃取出有機矽基礎 料中的低沸物並能與大分子的有機矽基礎料分層，加之使用的有機溶劑常壓下的沸點在 150°C以下，便於溶劑的回收再利用。根據有關的分析測試結果，按本發明方案得到的有機矽基礎料的低揮發物在 105°C X3h條件下可以降低至0.05%以下，與交聯劑、催化劑等配合，製得的有機矽橡 膠的體積電阻率達到1015Ω · cm。與之對比的未精製的有機矽基礎料，在105°CX3h 條件下，測試低揮物含量在0.3 0.5%範圍內；製得的有機矽橡膠體積電阻率只能達到 IO13 Ω · cm。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步具體說明，但本發明決不局限於這些實施 例。除特別註明者外，實施例中的百分含量都為質量百分含量。所有所有實施例的 提純工藝均為將有機矽基礎料和有機溶劑按規定比例，放入轉速為500 lOOOr/min的 攪拌器中，攪拌混合15 25min，混合均勻後置入分離器，靜置5 IOh使之分層，上層 為有機溶劑相，下層為有機矽基礎料相，分離後的有機矽基礎料相中含有10 15質量％ 的有機溶劑，將有機矽基礎料相送入提純器，減壓蒸餾，真空度控制為》50mmHg，溫 度120 150°C，提純後，得到85 90質量％的有機矽基礎料，有機溶劑回收再利用； 上層的有機溶劑相中含有有機矽基礎料約10%，有機溶劑通過減壓精餾回收利用，餘下 的有機矽材料用於合成有機矽基礎料循環使用。實施例1 25°C粘度為5000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷50%，丁酮20%，異丙醇30%。實施例2:25°C粘度為7000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷35%，乙醇65%。實施例3 25°C粘度為3000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷30%，異丙醇70%。實施例4 25°C粘度為4000mm2/s的甲基苯基聚矽氧烷50%，丁酮50%。
實施例5 25°C粘度為8000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷70%，甲醇30%。實施例6 25°C粘度為4000mm2/s的甲基苯基聚矽氧烷50%，C8烷烴50%。實施例7 25°C粘度為500mm2/s液態的乙烯基矽樹脂40%，丁酮20%，C8烷烴40%。實施例8 25°C粘度為1000mm2/s液態的甲基乙烯基矽樹脂40%，丁酮20%，乙醇40%。實施例9 25°C粘度為5mm2/s的甲基乙烯基矽樹脂70%，乙二醇單乙酯20%，正丙醇 10%實施例10 25°C粘度為200mm2/s的液態的含氫矽樹脂60%，乙醇20%，甲苯20%。實施例11 25°C粘度為3000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷50%，正丙醇50%。實施例12 25°C粘度為4000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷40%，丁酮30%，異丙醇30%。實施例13 25°C粘度為5000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷30%，甲醇10%，乙醇60%。實施例14 25°C粘度為6000mm2/s的甲基乙烯基聚矽氧烷55%，正己烷烴25%，異丙醇 20%。實施例I5 25°C粘度為7000mm2/s液態的甲基乙烯基聚矽氧烷45%，丁酮20%，C6烷烴 35%。實施例16 25°C粘度為8000mm2/s液態的甲基乙烯基聚矽氧烷35%，丁酮25%，乙醇40%。對比例25°C粘度為5000mm2/s液態的甲基乙烯基聚矽氧烷100%。實施例1-16和對比例的實測結果如下表所示。
權利要求
1.一種有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，將有機矽基礎料和有機溶劑按規定比 例放入帶有攪拌的容器中，攪拌混合15 25min，攪拌轉速為500 lOOOr/min，混合均 勻後置於分離裝置中，靜置5 IOh使之分層，得到的上層相為有機溶劑相，下層相為 有機矽基礎料相；分離上、下兩相，將有機矽基礎料相送入蒸餾裝置中，真空度控制為 >750mmHg,溫度控制在120 150°C，減壓蒸餾後得到有機矽基礎料。
2.根據權利要求1所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的有機矽基礎料 和有機溶劑的混合比例是，有機溶劑佔總質量的30 70%，餘量為有機矽基礎料。
3.根據權利要求1所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的有機溶劑是從 沸點在150°C以下的醇、酮、醚、酯、石油烷烴或環烷烴中任選一種或幾種。
4.根據權利要求3所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的醇選自甲醇、 乙醇、正丙醇或異丙醇；酮選自丙酮或丁酮；醚選自甲醚、乙醚或甲乙醚；酯選自乙酸 乙酯、乙酸丁酯，乙二醇單乙酯、乙二醇單甲酯、乙二醇雙乙酯或乙二醇雙甲酯；石油 烷烴選自C5 ClO的烷烴；環烷烴選自環己烷或含取代基的衍生物，含取代基的衍生物 是甲基環己烷或乙基環己烷。
5.根據權利要求1所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的有機矽基礎料 是有機矽橡膠或有機矽樹脂。
6.根據權利要求5所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的有機矽橡膠是 含有活性基團的熱敏性有機矽，如乙烯基封端的甲基乙烯基聚矽氧烷、側鏈乙烯基的甲 基乙烯聚矽氧烷、甲基羥基聚矽氧烷或甲基乙烯基苯基聚矽氧烷。
7.根據權利要求6所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的有機矽橡膠的 粘度在25°C時為5 10000mm2/s。
8.根據權利要求5所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的有機矽樹脂是 液態的含氫矽樹脂、液態的甲基乙烯基矽樹脂或液態全乙烯基矽樹脂。
9.根據權利要求8所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述的有機矽樹脂的 粘度在25°C時為5 5000mm2/s。
10.根據權利要求1所述的有機矽基礎料的提純方法，其特徵是，所述上層的有機溶 劑相中含有約10質量％的有機矽基礎料，將有機溶劑相通過減壓蒸餾可以回收利用其中 的有機矽基礎料和有機溶劑。
全文摘要
一種有機矽基礎料的提純方法，將有機矽基礎料和有機溶劑按比例放入帶有攪拌的容器中，攪拌混合15～25min，轉速為500～1000r/min，混合均勻後置於分離裝置中，靜置5～10h使之分層，得到的上層有機溶劑相，下層有機矽基礎料相；分離上、下兩相，將有機矽基礎料相送入蒸餾裝置中，真空度控制為≥750mmHg，溫度控制在120～150℃，減壓蒸餾後得到有機矽基礎料，其低揮發物在105℃×3h條件下可以降低至0.05％以下，與交聯劑、催化劑等配合，製得的有機矽橡膠的體積電阻率達到1015Ω·cm。
文檔編號C08G77/34GK102010509SQ200910195148
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月4日 優先權日2009年9月4日
發明者謝利英, 謝國慶, 郭文欣 申請人:上海化工研究院