CN103467505A - 一种室温下液态的四酮肟基硅烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室温下液态的四酮肟基硅烷的制备方法，其目的在于解决制备快固化RTV硅橡胶使用四丁酮肟基硅烷时结晶带来的使用不便。本发明按配比将丁酮肟、甲基异丁酮肟和120号溶剂油泵入到带搅拌的反应釜中，在搅拌情况下，同时加入四氯化硅和氨气，控制四氯化硅和氨气的加入速度，使反应温度在20-80℃，加料完毕，停止反应，过滤，分离出副产物氯化铵，得到四酮肟基硅烷的半成品，将该半成品先进入第一个薄膜蒸发器，蒸馏出120号溶剂油，再进入第二个薄膜蒸发器，蒸馏出过量的丁酮肟和甲基异丁酮肟，得到产品。本发明制备的四酮肟基硅烷既具有和四丁酮肟基硅烷类似的活性，低温时又不会结晶，大大方便了使用。
Description
技术领域
本发明涉及硅烷交联剂合成领域，特别涉及一种室温下液态的四酮肟基硅烷的制备方法。
背景技术
四活性官能团的酮肟基硅烷用来制备室温固化脱酮肟型硅橡胶，提高硅橡胶的固化速率。活性官能团是指能发生缩合反应的官能团，具体指各种酮肟基官能团。其它官能团，如甲基、乙烯基、苯基，是不能与水发生缩合反应的，所以没有活性，现在制备室温固化脱酮肟型硅橡胶使用的一般是四丁酮肟基硅烷，其纯品常温下是固体的，一般需要溶解在甲苯或者甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷中。但是其在甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷的溶液中，最高只能达到20%，在甲苯溶液中最高只能达到50%，而且当气温很低，比如0℃以下时，还是会产生结晶。这大大限制了其使用。甲苯溶液因甲苯毒性，更使其使用受到限制。
CN102516599A的发明公开了一种混合酮肟型交联剂的合成方法，在反应釜中投入丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加甲基三氯硅烷，丁酮肟、120#溶剂和甲基三氯硅烷的质量比为3.6∶1∶1，反应结束后静置分层，除去下层的丁酮肟盐酸盐，向上层半成品中充入氨气，得到氯化铵固体盐并过滤，得到半成品；向半成品中补加丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加四氯化硅，同时充入氨气，反应结束后滤去生成的副产物氯化铵固体盐，并蒸馏，得到甲基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷质量比为4∶1的混合交联剂成品，存在的缺点为：其最终得到的还是一个三活性官能团与四活性官能团的混合物，三活性官能团是液态，四活性官能团是固态，这样混合物中只能溶解20%的四丁酮肟基硅烷；而且当气温很低，比如0℃以下时，还是会产生结晶。这大大限制了其使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种室温下液态的四酮肟基硅烷的制备方法，制备的四酮肟基硅烷既具有和四丁酮肟基硅烷类似的活性，低温时又不会结晶，大大方便了使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种室温下液态的四酮肟基硅烷的制备方法，
（1）原料配比：原料为四氯化硅、丁酮肟、甲基异丁酮肟、氨气和120号溶剂油；按照摩尔比，四氯化硅:丁酮肟:甲基异丁酮肟:氨气= 1:（2-2.2）: （2-2.2）:（4-5.2），120号溶剂油用量为四氯化硅的2-4倍重量。
（2）反应条件：按配比将丁酮肟、甲基异丁酮肟和120号溶剂油泵入到带搅拌的反应釜中，在搅拌情况下，同时加入四氯化硅和氨气，控制四氯化硅和氨气的加入速度，使反应温度在20-80℃，加料完毕，停止反应，过滤，分离出副产物氯化铵，得到四酮肟基硅烷的半成品，将该半成品先进入第一个薄膜蒸发器，蒸馏出120号溶剂油，再进入第二个薄膜蒸发器，蒸馏出过量的丁酮肟和甲基异丁酮肟，得到产品。
本发明通过原料的合理配比及反应条件的控制，制备获得了室温下液态的四酮肟基硅烷，该四酮肟基硅烷为混合物，一般含有：0-10%的四丁酮肟基硅烷，0-10%的四甲基异丁酮肟基硅烷，10-20%的一丁酮肟基三甲基异丁酮肟基硅烷，10-20%的三丁酮肟基一甲基异丁酮肟基硅烷，40-70%的二丁酮肟基二甲基异丁酮肟基硅烷。
本发明的反应式如下：
其中X为0、1、2、3或4。
作为优选，步骤（2）中，使反应温度在30-60℃。控制反应温度在30-60℃，产品得率高。
作为优选，第一个薄膜蒸发器温度控制在80-100℃。
作为优选，第一个薄膜蒸发器真空度控制在-0.09Mpa以上。
作为优选，第二个薄膜蒸发器温度控制在100-120℃。
作为优选，第二个薄膜蒸发器真空度控制在-0.098Mpa以上。
本发明的有益效果是：得到一种室温下液态的四官能团酮肟基硅烷，即使在零下20℃，也不会结晶，可以按照任意比例与甲基三丁酮肟基硅烷或乙烯基三丁酮肟基硅烷混合而不会结晶，解决了制备快固化RTV硅橡胶使用四丁酮肟基硅烷时结晶带来的使用不便。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
一种室温下液态的四酮肟基硅烷的制备方法，其工艺流程如图1所示：
（1）原料配比：原料为四氯化硅、丁酮肟、甲基异丁酮肟、氨气和120号溶剂油；按照摩尔比，四氯化硅:丁酮肟:甲基异丁酮肟:氨气= 1:（2-2.2）: （2-2.2）:（4-5.2），120号溶剂油用量为四氯化硅的2-4倍重量；
（2）反应条件：按配比将丁酮肟、甲基异丁酮肟和120号溶剂油泵入到带搅拌的反应釜中，在搅拌情况下，同时加入四氯化硅和氨气，控制四氯化硅和氨气的加入速度，使反应温度在20-80℃（优选30-60℃），加料完毕，停止反应，过滤，分离出副产物氯化铵，得到四酮肟基硅烷的半成品，将该半成品先进入第一个薄膜蒸发器，蒸馏出120号溶剂油，再进入第二个薄膜蒸发器，蒸馏出过量的丁酮肟和甲基异丁酮肟，得到产品。
实施例1：
将306kg的丁酮肟（市售），401kg 的甲基异丁酮肟（市售），598kg的120号溶剂油（市售），投入到反应釜中，在搅拌的情况下，加入四氯化硅，加入速度为100kg/hr；同时通氨气，通氨气速度为2470摩尔/hr。反应过程控制温度30℃。到四氯化硅投入量为299kg时，停止加四氯化硅，停止通氨气。过滤，分离出氯化铵，将液体进行蒸馏，先进入第一个薄膜蒸发器，蒸馏出120号溶剂油，再进入第二个薄膜蒸发器，蒸馏出过量的丁酮肟和甲基异丁酮肟，得到产品。第一个薄膜蒸发器控制温度90℃，第二个薄膜蒸发器控制温度110℃。得到产品色度10（铂-钴比色法），得到产品733kg, 产品收率97.4%。
实施例2：
将320kg的丁酮肟，420kg 的甲基异丁酮肟，598kg的120号溶剂油，投入到反应釜中，在搅拌的情况下，加入四氯化硅，加入速度为100kg/hr；同时通氨气，通氨气速度为2560摩尔/hr。反应过程控制温度60℃。到四氯化硅投入量为299kg时，停止加四氯化硅，停止通氨气。过滤，分离出氯化铵。将液体进行蒸馏，先进入第一个薄膜蒸发器，蒸馏出120号溶剂油，再进入第二个薄膜蒸发器，蒸馏出过量的丁酮肟和甲基异丁酮肟，得到产品。第一个薄膜蒸发器控制温度80℃，第二个薄膜蒸发器控制温度100℃。得到产品色度10（铂-钴比色法），得到产品738kg, 产品收率98.1%。
实施例3：
将336kg的丁酮肟，440kg 的甲基异丁酮肟，897kg的120号溶剂油，投入到反应釜中，在搅拌的情况下，加入四氯化硅，加入速度为100kg/hr；同时通氨气，通氨气速度为2809摩尔/hr。反应过程控制温度40℃。到四氯化硅投入量为299kg时，停止加四氯化硅，停止通氨气。过滤，分离出氯化铵。将液体进行蒸馏，先进入第一个薄膜蒸发器，蒸馏出120号溶剂油，再进入第二个薄膜蒸发器，蒸馏出过量的丁酮肟和甲基异丁酮肟，得到产品。第一个薄膜蒸发器控制温度100℃，第二个薄膜蒸发器控制温度120℃。得到产品色度10（铂-钴比色法），得到产品740kg， 产品收率98.4%。
本发明的产品一般含有：0-10%的四丁酮肟基硅烷，0-10%的四甲基异丁酮肟基硅烷，10-20%的一丁酮肟基三甲基异丁酮肟基硅烷，10-20%的三丁酮肟基一甲基异丁酮肟基硅烷，40-70%的二丁酮肟基二甲基异丁酮肟基硅烷。
本发明的产品室温下为液态，即使在零下20℃，也不会结晶，可以按照任意比例与甲基三丁酮肟基硅烷或乙烯基三丁酮肟基硅烷混合而不会结晶，解决了制备快固化RTV硅橡胶使用四丁酮肟基硅烷时结晶带来的使用不便。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种室温下液态的四酮肟基硅烷的制备方法，其特征在于：
（1）原料配比：原料为四氯化硅、丁酮肟、甲基异丁酮肟、氨气和120号溶剂油；按照摩尔比，四氯化硅:丁酮肟:甲基异丁酮肟:氨气= 1:（2-2.2）: （2-2.2）:（4-5.2），120号溶剂油用量为四氯化硅的2-4倍重量；
（2）反应条件：按配比将丁酮肟、甲基异丁酮肟和120号溶剂油泵入到带搅拌的反应釜中，在搅拌情况下，同时加入四氯化硅和氨气，控制四氯化硅和氨气的加入速度，使反应温度在20-80℃，加料完毕，停止反应，过滤，分离出副产物氯化铵，得到四酮肟基硅烷的半成品，将该半成品先进入第一个薄膜蒸发器，蒸馏出120号溶剂油，再进入第二个薄膜蒸发器，蒸馏出过量的丁酮肟和甲基异丁酮肟，得到产品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，使反应温度在30-60℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：第一个薄膜蒸发器温度控制在80-100℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：第一个薄膜蒸发器真空度控制在-0.09Mpa以上。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：第二个薄膜蒸发器温度控制在100-120℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：第二个薄膜蒸发器真空度控制在-0.098Mpa以上。
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