CN101037505B

CN101037505B - 一种二甲基羟基硅油的生产方法

Info

Publication number: CN101037505B
Application number: CN200710073169XA
Authority: CN
Inventors: 姜景勋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: CN101037505A

Abstract

本发明涉及二甲基羟基硅油的生产方法。将二甲基二氯硅烷和氢氧化钠溶液在常温常压下，直接导入以氯化钠水溶液为循环液，包括循环泵和分层器的反应回路中，进行水解、缩合、中和反应后分层得到二甲基羟基硅油。由于将二甲基二氯硅烷和氢氧化钠溶液在常温常压下，直接导入以氯化钠水溶液为循环液，包括循环泵和分层器的反应回路中，进行水解、缩合、中和反应后分层即可直接得到二甲基羟基硅油。不但生产原料成本低廉，而且操作易受控、反应时间短、生成率高、循环溶液可循环利用。

Description

一种二甲基羟基硅油的生产方法

技术领域

本发明涉及二甲基羟基硅油的生产方法。

背景技术

现有的合成二甲基羟基硅油的方法有如下几种：

1.将二甲基环硅氧烷在浓硫酸或无水三氯化铁催化下，用乙酸酐开环，生成α、ω二乙酰氧基硅氧烷，再将α、ω二乙酰氧基硅氧烷与碳酸钠水溶液反应，生成羟基硅油。反应方程式如下：

此方法中的原料，二甲基环硅氧烷是由二甲基二氯硅烷水解、缩合、解聚生产出来的，所以采用此方法生产的羟基硅油的成本，比用二甲基二氯硅烷直接生产的要高，生产它的其它两种原料乙酸酐和碳酸钠的价格也比较高，因此该方法生产二甲基羟基硅油成本很高，而且采用此方法工艺稳定性差，不容易控制，副产物醋酸钠不易回收利用，容易造成环境污染。

2.第二种是生产高羟值二甲基羟基硅油的工艺方法。它是在离心泵、静态混合器、冷却器、分层器组成的反应回路中，用碳酸钠水溶液与二甲基二氯硅烷发生反应，得到羟基含量≥20.0％(wt)的高羟值羟基硅油。由于产物中羟基含量过高，产物对水的溶解度大，不易与水分离。为此必须在生产过程中加入乙醚或乙酸乙酯作萃取剂，将生成的产物从盐水中萃取出来，后将产物与萃取剂分离，得到最终产品。由于在生产过程中加入了易挥发的萃取剂，使此工艺的流程增长，危险性增高，从而使生产成本提高。

3.也有报道以氨水和二甲基二氯硅烷为原料进行反应，生产羟基硅油的方法。但产品带有黄色，脱色十分困难，无法满足下游用户的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作稳定、低成本、高收率、低污染的生产中羟值二甲基羟基硅油的方法。

为达到上述目的，本发明是采用以下工艺步骤实现：

一种二甲基羟基硅油的生产方法，其特征是，将二甲基二氯硅烷和氢氧化钠溶液在常温常压下，直接导入以氯化钠水溶液为循环液，包括循环泵和分层器的反应回路中，进行水解、缩合、中和反应后分层得到二甲基羟基硅油。

所述反应回路中还包括静态混合器和冷却器，以进行充分混合和反应后的冷却。

所述的常温为：-10℃～50℃；二甲基二氯硅烷与碱的当量比为：1比1.05～2；反应时间：2～150秒。

所述氯化钠水溶液的浓度为20％～35％(wt)。

所述反应混合溶液的pH值范围为：8～14；所述二甲基二氯硅烷的含量≥98.0％；所述氢氧化钠水溶液的浓度≤26％(wt)。

在采用上述技术方案后，由于将二甲基二氯硅烷和氢氧化钠溶液在常温常压下，直接导入以氯化钠水溶液为循环液，包括循环泵和分层器的反应回路中，进行水解、缩合、中和反应后分层即可直接得到二甲基羟基硅油。不但生产原料成本低廉，而且操作易受控、反应时间短、生成率高、循环溶液可循环利用，解决了现有生产二甲基羟基硅油生成成本高、操作不易受控、反应时间长、生成率低、高污染的技术问题。

附图说明

图1是本发明反应回路示意图。

具体实施方式

一种二甲基羟基硅油的生产方法，将二甲基二氯硅烷和氢氧化钠溶液在常温常压下，直接导入以氯化钠水溶液为循环液，包括循环泵、静态混合器、冷却器和分层器的如图1所示的反应回路中，进行水解、缩合、中和反应后分层得到二甲基羟基硅油。其中反应温度为-10℃～50℃；二甲基二氯硅烷与碱的当量比为：1比1.05～2；反应时间：0.2～150秒；氯化钠水溶液的浓度为20％～35％(wt)；反应混合溶液的pH值范围为：8～14；二甲基二氯硅烷的含量≥98.0％；氢氧化钠水溶液的浓度≤26％(wt)。生成物的羟基含量随反应条件不同而不同，其羟值范围为6.0％～15.0％(wt)。

为证明本发明的可靠性，举实例说明。实例不是发明的界限。

例1.以大量的、浓度为30％～35％(wt)的、pH值为9～10的氯化钠水溶液为循环液，将浓度为18％(wt)的氢氧化钠水溶液和二甲基二氯硅烷按当量比为1.05∶1.0的比例注入循环液中，氢氧化钠水溶液与循环液的体积比为1.0∶50；反应温度保持在-10℃～50℃范围内。二甲基二氯硅烷和氢氧化钠水溶液在泵和静态混合器中的停留时间保持在0.2～150秒时间范围内，就会得到羟基含量为6.0％～15％(wt)的二甲基中羟基硅油。二甲基二氯硅烷的纯度和所含杂质，对羟基硅油的质量有很大影响。如果原料中三官能物含量高，势必造成网状物的生成，影响产品作为结构控制剂的效果。所以二甲基二氯硅烷的含量一般应控制在99.5％(wt)以上。反应时氢氧化钠水溶液的浓度也很重要。在控制反应温度的条件下，循环液中氯化钠的浓度要接近饱和，又不能达到饱和。只有在氯化钠接近饱和时，析出的羟基硅油比例最高。如果氯化钠溶液循环液过饱和，循环液中的氯化钠会析出，堵塞管路，影响生产的稳定连续操作。

例2.在例1的环路系统中，进行中羟值二甲基羟基硅油生产，反应温度在15±1.0℃，循环液循环量20.5m³/h，二甲基二氯硅烷加料量129kg/h，浓度为20％(wt)的氢氧化钠溶液加料量410kg/h。得到硅油的粘度为19.3cp(25℃)，羟基含量为9.8％～11.2％(wt)，收率为98.5％(wt)。

例3.在例2中其它条件不变，将反应温度提高到20±1.0℃，所得产物的羟基含量降至6.8％～7.1％(wt)，粘度为25.8～30cp(25℃)，收率为97.2％(wt)。

本发明生成的氯化钠溶液，经20天的沉降分离后，有机物含量降至0.5％(wt)以下，可以分离回收或直接作为电解液生产氢氧化钠，从而完成循环利用，达到理论上无污染。

Claims

1.一种二甲基羟基硅油的生产方法，其特征是，将二甲基二氯硅烷和浓度≤26％(wt)的氢氧化钠水溶液在温度为-10℃～50℃和常压下，直接导入以浓度为20％～35％(wt)的氯化钠水溶液为循环液，包括循环泵和分层器的反应回路中，进行水解、缩合、中和反应后分层得到二甲基羟基硅油。

2.如权利要求1所述的二甲基羟基硅油的生产方法，其特征是，所述反应回路中还包括静态混合器和冷却器，以进行充分混合和反应后的冷却。

3.如权利要求1或2所述的二甲基羟基硅油的生产方法，其特征是，所述二甲基二氯硅烷与氢氧化钠的当量比为：1比1.05～2；反应时间：0.2～150秒。

4.如权利要求1或2所述的二甲基羟基硅油的生产方法，其特征是，反应混合溶液的pH值范围为：8～14；所述二甲基二氯硅烷的含量≥98.0％。

5.如权利要求3所述的二甲基羟基硅油的生产方法，其特征是，反应混合溶液的pH值范围为：8～14；所述二甲基二氯硅烷的含量≥98.0％。