CN1034930A - 硅酸酯类各水解度聚合体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅酸酯类各水解度聚合体的
制备新方法。这种方法是采用硅铁和甲醇反应制取
正硅酸甲酯，然后将正硅酸甲酯和含水工业醇类反
应，在碱或酸或离子交换树脂催化作用下，直接转换
成硅酸酯类各水解度的聚合件。该工艺具有对设备
无腐蚀，工艺流程简单，反应速度快，产品纯度高，成
本低等优点。硅酸酯类各水解度聚合体可用作精密
铸造，富锌涂料，耐高温材料粘结剂等。
Description
本发明公开了一种硅酸酯类各水解度聚合体的制备新方法。具体地说是公开了一种采用硅铁和甲醇反应制取正硅酸甲酯，然后将正硅酸甲酯和含水的工业醇类，如乙醇等，在酸性、碱性或离子交换树脂存在下，一步法直接转化为硅酸乙酯40或其它硅酸酯类各水解度的聚合体的制备方法。
硅酸酯类各水解度聚合体具有广泛的用途，各国都很重视这类产品的开发。它们通常的制备方法是：先制备正硅酸甲酯或正硅酸乙酯及其二碳以上的酯类，再加水並水解成正硅酸乙酯40或硅酸酯类各水解度聚合体。近年来它的制备方法有了新的发展。美国USP4，393，230，Jul.12，1983年发表了关于用四氯化硅直接制取正硅酸乙酯40的专利。其反应过程为：
在反应中先将四氯化硅加入反应釜内，和含水量9.2%的乙醇反应，反应温度为42～43℃，然后蒸出氯化氢，经冷凝放出。冷凝温度为10℃左右，反应12.4小时，即制得正硅酸乙酯40。这种采用四氯化硅和乙醇直接制造正硅酸乙酯40的过程中，产生大量的氯化氢气体，这种气体对设备有严重的腐蚀性，因此对设备投资费高。其次由于氯化氢的存在，反应中产生众多的副产物，如乙氧基三氯硅烷，二乙氧基二氯硅烷等，使产品纯度降低。
另一篇美国专利为USP4，447，632，1984年U.C公司发表了用硅铁和无水乙醇、甲醇混合物（含≤10%重量甲醇）反应。在130℃下用碱金属碳酸盐或碳酸氢盐作催化剂，制得（CH3O）nSi（C2H3）4-n，然后以硫酸作催化剂，用无水乙醇制造正硅酸乙酯，再水解，然后缩聚制造正硅酸乙酯40，该发明虽然没有氯化氢气体产生，但工艺中耗用大量无水乙醇;工艺路线长，生产成本高，产品纯度低。
本发明的目的是通过硅铁和甲醇反应，制造正硅酸甲酯，然后将正硅酸甲酯和含水的工业醇类，在酸或碱或离子交换树脂的催化作用下，直接转换为正硅酸酯类各水解度的聚合体，这种一步法直接制备正硅酸酯类各水介度聚合体的方法，既缩短了工艺过程，同时产生的甲醇可回收循环使用，产生的大量无水乙醇可作商品出售，既降低了成本，又无三废产生，更适宜于工业化生产。
本发明是以下列的方法来完成的。
以硅铁和甲醇反应，生成正硅酸甲酯。制得正硅酸甲酯再与含水工业醇类（如乙醇、丙醇、丁醇等）反应。一步法直接制造正硅酸乙酯40或正硅酸酯类各水解度的聚合体。反应方程式如下：
其中工业醇类含水量为3～15%。催化剂可以是碱类，如金属醇类、胺类、锡类等;酸，如有机酸、无机酸;离子交换树脂，如大孔型苯乙烯系、强酸性阳离子、阴离子交换树脂，反应在常压下进行，反应釜内温度为65～120℃，反应釜上装有精馏塔，其塔顶蒸汽温度为64～78℃（如果用高碳醇，塔顶蒸汽温度高达118℃），本工艺在一步法直接完成酯交换並水解成正硅酸乙酯40或硅酸酯类各水解度的聚合体的同时，也生成高纯度的甲醇和高纯度的无水乙醇，甲醇可直接回收循环使用，回收的高纯度无水乙醇可作为商品出售。反应中无三废产生。
本发明的优点在于正硅酸甲酯的制备中，不产生腐蚀性物质。对设备材质要求低，由正硅酸甲酯和含水工业乙醇等醇类一步法直接制取正硅酸乙酯40或其它硅酸酯类各水解度的聚合体的过程中，大大简化了工艺过程，反应速度快，产品分子量分布均匀，转化率高，产生的甲醇可回收套用，无水乙醇可作为商品出售，大大降低了成本。
制成的正硅酸乙酯40或其它硅酸酯类各水解度的聚合体，可广泛用作精密铸造，耐火材料，副锌涂料的粘结剂，塑料制品的表面涂层，橡胶制品的补强剂等。
实施举例
实施例配方相应的工艺参数
工艺配方 工业醇用量 催化剂用量 正硅酸甲酯用量
例一 乙醇405g 乙酸0.1g 300g
（含水量7%）
例二 乙醇8.1kg 阴离子交换树脂 6kg
（含水量7%） 1.8kg
例三 异丙醇8.6kg 阳离子交换树脂 5kg
（含水量5.5%） 1.8kg
工艺条件 反应容积 反应时间 反应液温 塔顶温度 塔身温度
例一 1升 4小时 78-100℃ 65-78℃ 室温-78℃
例二 25升 6小时 78-100℃ 65-78℃ 室温-78℃
例三 25升 6.5小时 66-100℃ 65-82.5℃ 室温-82.5℃
Claims (2)
1、一种由硅铁和甲醇反应生成正硅酸甲酯，再加水进行水解反应，在碱或酸的催化作用下，转换为正硅酸乙酯各水解度聚合体的方法，其特征在于：用正硅酸甲酯和含水的工业醇类如乙醇、丙醇、丁醇等反应，在有机酸、无机酸、碱金属盐类或离子交换树脂的催化作用下，一步法直接转换成为正硅酸乙酯40或硅酸酯类各水解度的聚合体，同时也生成高纯度的甲醇和无水乙醇。
2、如权利要求1所述的硅酸酯各水解度聚合体的制备方法，其特征在于：工业醇类含水量为3～15%，反应压力为常压，反应温度为65～120℃，回流时塔顶温度为64～118℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88105480 CN1014711B (zh) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 硅酸酯类各水解度聚合体的制备方法 |
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| CN1034930A true CN1034930A (zh) | 1989-08-23 |
| CN1014711B CN1014711B (zh) | 1991-11-13 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN1014711B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112625378A (zh) * | 2020-12-19 | 2021-04-09 | 界首市鑫豪塑胶有限公司 | 采用微发泡技术制备的轻质地板革基材 |
| CN112791686A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-14 | 李腾飞 | 一种环氧富锌底漆基料制备方法 |
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1988
- 1988-02-08 CN CN 88105480 patent/CN1014711B/zh not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112625378A (zh) * | 2020-12-19 | 2021-04-09 | 界首市鑫豪塑胶有限公司 | 采用微发泡技术制备的轻质地板革基材 |
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| CN112791686B (zh) * | 2021-01-06 | 2022-11-15 | 安徽汇利涂料科技有限公司 | 一种环氧富锌底漆基料制备方法 |
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|---|---|
| CN1014711B (zh) | 1991-11-13 |
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