CN107021979A - 一种含硫硅烷的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种含硫硅烷的合成方法，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3‑二甲基‑2‑咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，在所述溶剂中分别对钠、硫进行预处理，制得钠悬浮液和硫悬浮液，向硫悬浮液中加入钠悬浮液反应制得多硫化钠，向多硫化钠中加入卤代烷基烷氧基硅烷，反应后除杂，制得含硫硅烷成品。本发明通过在所述溶剂中进行含硫硅烷的合成，不仅提高了生产中的反应效率，也避免了生产过程中杂质的引入，确保了最终产品的质量，提高了最终产品的纯度、产率及计算收率，同时也避免了钠、硫处理过程中的安全隐患及环境污染，降低了生产过程中的环保处理成本。

Description

一种含硫硅烷的合成方法
技术领域
本发明涉及一种含硫硅烷的合成方法。
背景技术
含硫硅烷是一种常规硅烷偶联剂，具有独特的“双亲”(指分子中同时含有亲有机和通过水解后亲无机的两种基团)官能团，主要用作轮胎橡胶的添加剂，用于改善橡胶的加工性能和使用性能，提高轮胎的抗撕裂、耐磨耗、湿地抓着力等性能。
目前，含硫硅烷的合成方法，主要是制备多硫化钠，利用多硫化钠与卤代烷基烷氧基硅烷反应得到粗品，再经系列除杂处理得到其产品。其中，多硫化钠的质量水平是影响含硫硅烷产品收率高低、质量好坏的最关键因素。
对于多硫化钠的制备，通常采用水相制备法或无水制备法；水相制备法在制备多硫化钠的过程中不可避免的会发生水解，产生有毒气体硫化氢，不仅影响最终产品的质量，而且环境污染严重，同时由于水的存在，在合成含硫硅烷的过程中会发生卤代烷氧基硅烷和目标产物的水解，产生产品收率较低，质量不稳定的问题；无水制备法主要是用硫化钠与硫磺在高温条件下反应生成无水多硫磺化钠固体，另外也有用金属钠与硫磺反应制备多硫化钠的方法。前一种方法存在的问题是：硫化钠的纯度难以保证，生产出来的多硫化钠对含硫硅烷的产品质量影响较大；多硫化钠生产过程中硫磺挥发氧化比较严重，导致产品生产质量波动大，环境污染严重。后一种方法存在的问题是：采用金属钠与硫磺反应制备的多硫化钠的品质较好，但由于金属钠很易自燃，其生产过程中的危险系数较大。
CN102875587A公开了一种利用多硫化钠合成含硫硅烷偶联剂的方法，氢氧化钠水溶液和硫磺反应得到含硫代硫酸盐的多硫化钠水溶液，然后真空抽掉其中水分，得到无水多硫化钠与硫代硫酸钠固体混合物，然后将固体混合物溶于无水乙醇中，向其中滴加卤代烷氧基硅烷，得到相应的含硫硅烷。但该申请采用的真空脱水，能耗高、耗时长，而且很难完全脱除其中水分，在合成含硫硅烷的过程中会发生硅烷水解现象，影响产品收率和质量；此外，反应产生的副产物硫代硫酸钠，不仅使得多硫化钠收率降低，影响产品收率和质量，还增加了固废处理成本。
CN103351401A公开了一种含硫硅烷偶联剂及其制备方法，包括如下步骤：1)取γ-氯丙基三氯硅烷与醇和烃基聚醚混合物、或先后与烃基聚醚和醇反应，通过脱氯化氢，制备得到γ-氯丙基烷氧基(烃基聚醚基)硅烷；2)制备多硫化钠水溶液，或多硫化钠固体；3)步骤1制备得到的γ-氯丙基烷氧基硅烷与步骤2所述的多硫化钠水溶液在相转移催化剂存在下反应，精制后得到产品含硫硅烷偶联剂；或者步骤1制备得到的γ-氯丙基烷氧基硅烷与步骤2所述的多硫化钠固体以无水乙醇作为溶剂，加热回流反应，过滤，除去溶剂后得到产品含硫硅烷偶联剂。该申请中公开了水相制备法和无水制备法生产含硫硅烷偶联剂，其中，水相制备法在制备多硫化钠的过程中不可避免的会发生水解，产生有毒气体硫化氢，不仅影响最终产品的质量，而且环境污染严重，同时由于水的存在，在合成含硫硅烷的过程中会发生卤代烷氧基硅烷和目标产物的水解，产生产品收率较低，质量不稳定的问题；而该申请在无水制备法中没有明确说明多硫化钠固体的制备工艺，因此多硫化钠的纯度及收率难以保证，对最终生产出的含硫硅烷的产品质量及产物收率影响较大；另外，该申请无论是水相制备法或是无水制备法，在制备γ-氯丙基烷氧基(烃基聚醚基)硅烷过程中均引入了烃基聚醚和醇，其中由于醚类分子易发生断链裂解，在合成含硫硅烷的过程中，会导致副反应发生，使得产品收率和产品纯度降低，不利于提高产品质量。
EP0949263公开了利用金属钠和硫为原料，在甲苯或二乙醇二甲醚(DME)等非质子有机溶剂中直接合成多硫化钠，然后向该多硫化钠有机溶剂中滴加卤代烷氧基硅烷，合成相应的含硫硅烷。该申请中多硫化钠的制备和反应过程没有水存在，无硫化氢气体产生，不会发生硅烷水解，但是存在以下缺点：金属钠与硫磺混合前需要切成小块/片，否则不利于反应，这样，切割过程中会造成表面氧化及安全隐患；同时该申请在说明书中公开了非质子有机溶剂的实例是芳烃如苯，甲苯和二甲苯，以及醚溶剂如四氢呋喃(简称THF)，四氢吡喃，二恶烷和二丁醚，2-甲基四氢呋喃，冠醚和多羟基醇的烷基醚，其中所述的非质子有机溶剂包括了非极性非质子有机溶剂，诸如苯、二甲苯等物质；还包括极性非质子有机溶剂，诸如甲苯、四氢呋喃、冠醚和多羟基醇的烷基醚等物质。其中对于非极性非质子有机溶剂以及极性较弱的甲苯、四氢呋喃等物质作溶剂时，由于其具有非极性或极性较弱，不能与金属钠表层有效地形成还原性溶剂化的电子，从而不利于钠和硫制备多硫化钠的过程向正反应方向进行，使得多硫化钠生产速率很低，反应时间长，不适合工业化生产需要；对于极性非质子有机溶剂，尤其是诸如DME等醚类作溶剂时，在合成多硫化钠过程中醚类分子易发生断链裂解，因此在接下来合成含硫硅烷的亲核取代反应中，有副反应发生，从而在反应体系中引入了不必要的杂质，导致产品收率和产品纯度降低，而且产品颜色偏深。
发明内容
本发明为了解决含硫硅烷的现有生产工艺中存在的产品收率低、质量不稳定以及环保处理成本高等问题而提供一种含硫硅烷的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种含硫硅烷的合成方法，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，在所述溶剂中分别对钠、硫进行预处理，制得钠悬浮液和硫悬浮液，向硫悬浮液中加入钠悬浮液反应制得多硫化钠，向多硫化钠中加入卤代烷基烷氧基硅烷，反应后除杂，制得含硫硅烷成品。
具体的，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，进行以下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与溶剂放入计量罐中，加热至98-120℃，分散，制得钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与溶剂放入搅拌釜中，加热至113-120℃，分散，制得硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在45-100℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，滴加完毕，保持温度，继续反应5-15min，得到多硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将多硫化钠的有机溶液的温度控制在50-90℃，将卤代烷基烷氧基硅烷滴加到多硫化钠的有机溶液中，滴加完成后，保持温度，继续反应2-6h，得到含硫硅烷的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的含硫硅烷有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用溶剂冲洗2～3次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的含硫硅烷进行脱色-过滤后，即得到含硫硅烷成品。
进一步地，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，所述溶剂在使用前进行预处理，包括以下步骤：
N1、脱水；
N2、除氧，使溶剂中的溶解氧在3ppm以下。
具体的，在步骤N1中，使用CaH2、硫酸镁、硫酸钙、氧化钡、硅胶、分子筛中的一种或多种对溶剂进行脱水；
在步骤N2中，在0.015-0.06MPa压力下，向溶剂中通入氮气并超声处理3-6min，进行除氧。
进一步地，在步骤S1中，钠悬浮液中的钠浓度为2-4mol/L，分散方式采用机械搅拌或者超声分散；在步骤S2中，硫悬浮液的硫浓度为2-8mol/L，分散方式采用机械搅拌或者超声分散；在步骤S3中，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:1-2，所述钠悬浮液的滴加时间为5-10min。
优选的，在步骤S4中，多硫化钠与氯代烷基烷氧基硅烷为等摩尔量；卤代烷基烷氧基硅烷的滴加时间为40-120min；滴加完成后，温度保持为70-100℃。
钠悬浮液中钠滴的平均粒径L1为5-25μm，硫悬浮液中硫滴的平均粒径L2为5-20μm，其中L1与L2之间差值的绝对值不大于10μm。
在步骤S5中，所应用的除杂装置包括：
滤洗装置，分别与进料管、冲洗管路连接，进料管上设置有进料阀门，冲洗管路上设置有冲洗阀门；
蒸馏釜，通过滤液管与滤洗装置连接，所述蒸馏釜底部设置有加热器；
脱色-过滤装置，通过釜液出料管与蒸馏釜连接，所述釜液出料管上设置有釜液出料阀门；
成品储料罐，与脱色-过滤装置连接；
冷凝器，通过轻组分管与蒸馏釜连接；
溶剂回收罐，与冷凝器连接，所述溶剂回收罐上部设置有减压装置。
进一步地，所述滤洗装置上部设置滤洗区，滤洗装置下部设置集液槽；
所述集液槽包括滤液槽、冲洗液槽、滤板清理槽，所述滤液槽与滤液管连接，所述进料管设置在滤液槽上方；
所述冲洗液槽底部设置有冲洗液出料管，冲洗液出料管上设置有冲洗液出料阀门，冲洗液出料管与滤液管连接；所述冲洗液槽上方设置有喷淋器，所述喷淋器与冲洗管路连接；
所述滤洗区上部设置有滑道；
电动滑块安装在滑道内，并沿滑道在水平方向上滑动至滤液槽上方、冲洗液槽上方、滤板清理槽上方中的任一位置；
伸缩套筒在垂直方向上进行伸缩，安装在电动滑块上；
连接杆分别与伸缩套筒和过滤框连接；
过滤框在伸缩套筒的带动下进行垂直方向上的运动，在电动滑块的带动下进行水平方向上的运动，所述过滤框内部设置有滤板。
优选的，在步骤S5中，所应用的除杂装置还包括中央控制器，所述进料阀门、冲洗阀门、冲洗液出料阀门、釜液出料阀门均为电磁计量阀，与中央控制器连接，在中央控制器的控制下执行阀门启闭动作，电动滑块、伸缩套筒分别与中央控制器连接，在中央控制器的控制下进行运动；
具体的控制过程包括以下步骤：
a、中央控制器依次控制电动滑块、伸缩套筒运动，使过滤框处于滤液槽上方，进料管下方；
b、中央控制器打开进料阀门，对含硫硅烷有机溶液和无机盐的混合物进行过滤，滤液经进料管进入蒸馏釜，无机盐留在滤板上；
c、中央控制器控制电动滑块运动，使过滤框处于冲洗液槽上方，喷淋器下方；
d、中央控制器打开冲洗阀门，用定量的溶剂对无机盐进行冲洗；
e、冲洗完毕后，中央控制器控制伸缩套筒运动，使过滤框处于冲洗液槽内，使无机盐浸泡在冲洗液内；
f、浸泡完毕后，中央控制器控制伸缩套筒运动，使过滤框处于冲洗液槽上方，并依次进行步骤d和步骤e，重复1-2次；
g、中央控制器打开冲洗液出料阀门，冲洗液经冲洗液出料管、滤液管进入蒸馏釜，进行蒸馏；
h、蒸馏完成后，中央控制器打开釜液出料阀门，釜液经过脱色-过滤装置处理后，即得到含硫硅烷成品。
与现有技术相比，本发明提出一种含硫硅烷的合成方法，通过使用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种作为溶剂，不仅有利于钠和硫制备多硫化钠的过程向正反应方向进行，提高了生产中的反应效率，而且有利于卤代烷氧基硅烷均匀地分散在溶剂中，提高了与多硫化钠反应的均匀程度，提高反应效率的同时也提高了最终产品的纯度、产率和计算收率，另外也为钠、硫的预处理过程提供稳定的环境，同时避免了反应过程中诸如醚类等溶剂的异化、分解，避免了杂质的引入，确保了最终产品的质量，同时本申请采用的溶剂可以通过蒸馏回收，对溶剂进行反复回收利用，避免了溶剂的浪费，降低了生产成本；
本申请的方法中对溶剂进行脱水-除氧处理，且使溶剂中的溶解氧在3ppm以下，不仅避免了由于水的存在导致反应过程中发生水解，确保了产品的收率和纯度，而且也避免了由于氧含量过高导致反应过程中发生物质氧化，确保产品的纯度；同时避免了含硫硅烷与氧结合使得产品变黄变棕，确保产品具有良好的外观表征，提高了最终产品的质量；
同时，本申请分别对钠、硫进行了预处理，不仅增加了钠、硫参与反应的面积，提高了多硫化钠制备时的反应速率，而且避免了钠、硫在处理过程中的氧化，确保了钠、硫的纯度，以提高产物的纯度；也避免了钠、硫处理过程中的安全隐患及环境污染，降低了生产过程中的环保处理成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的一种含硫硅烷的合成方法的除杂系统结构示意图；
图2是本发明所述的一种含硫硅烷的合成方法的滤洗装置结构示意图；
附图标记
1、滤洗装置；11、滤洗区；111、滑道；112、电动滑块；113、伸缩套筒；114、连接杆；115、过滤框；116、滤板；12、集液槽；121、滤液槽；122、冲洗液槽；123、滤板清理槽；13、冲洗管路；14、冲洗阀门；15、喷淋器；16、滤液管；17、冲洗液出料管；18、冲洗液出料阀门；2、蒸馏釜；21、加热器；22、釜液出料管；23、釜液出料阀门；24、轻组分管；3、冷凝器；4、溶剂回收罐；5、减压装置；6、脱色-过滤装置；7、成品储料罐；8、进料管；81、进料阀门；9、中央控制器。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案作进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种含硫硅烷的合成方法，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，在所述溶剂中分别对钠、硫进行预处理，制得钠悬浮液和硫悬浮液，向硫悬浮液中加入钠悬浮液反应制得多硫化钠，向多硫化钠中加入卤代烷基烷氧基硅烷，反应后除杂，制得含硫硅烷成品。
所述的卤代烷基烷氧基硅烷包括：氯(溴)丁基三甲氧基硅烷、氯(溴)丁基三乙氧基硅烷、氯(溴)丙基三甲氧基硅烷、氯(溴)丙基三乙氧基硅烷、氯(溴)乙基三甲氧基硅烷、氯(溴)乙基三乙氧基硅烷、氯(溴)丁基丙基二甲氧基硅烷、氯(溴)丁基丙基二乙氧基硅烷、氯(溴)丁基乙基二甲氧基硅烷、氯(溴)丁基乙基二乙氧基硅烷、氯(溴)丁基甲基二甲氧基硅烷、氯(溴)丁基甲基二乙氧基硅烷、氯(溴)丙基乙基二甲氧基硅烷、氯(溴)丙基乙基二乙氧基硅烷、氯(溴)丙基甲基二甲氧基硅烷、氯(溴)丙基甲基二乙氧基硅烷、氯(溴)乙基丁基二甲氧基硅烷、氯(溴)乙基丁基二乙氧基硅烷、氯(溴)乙基丙基二甲氧基硅烷、氯(溴)乙基丙基二乙氧基硅烷、氯(溴)乙基乙基二甲氧基硅烷、氯(溴)乙基乙基二乙氧基硅烷、氯(溴)乙基甲基二甲氧基硅烷、氯(溴)乙基甲基二乙氧基硅烷等。
作为溶剂，本申请的合成方法中预处理及反应的全过程均采用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种，由于整个反应过程的溶剂全部为有机溶剂，避免了体系内引入水相，解决了多硫化钠、卤代烷氧基硅烷和含硫硅烷的水解问题，确保了产品的收率和纯度。
作为本申请所采用的溶剂，即二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种，由于具有较强的极性，能与金属钠表层形成还原性溶剂化的电子，有利于钠和硫制备多硫化钠的过程向正反应方向进行，提高了生产中的反应效率；同时由于物质的相似相溶性，其对卤代烷氧基硅烷的溶解性好，确保了卤代烷氧基硅烷能均匀地分散在溶剂中，提高了与多硫化钠反应的均匀程度，不仅有利于提高反应效率，而且提高了产品质量。
本申请所采用的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮，由于具有良好的热稳定性和化学稳定性，为钠、硫的预处理过程提供稳定的环境，同时避免了反应过程中诸如醚类等溶剂的异化、分解，避免了杂质的引入，确保了产品质量；同时由于其良好的热稳定性和化学稳定性，本申请采用的溶剂可以通过蒸馏回收，对溶剂进行反复回收利用，避免了溶剂的浪费，降低了生产成本。
一种含硫硅烷的合成方法，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，进行以下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与所述溶剂放入计量罐中，加热至98-120℃，分散，制得钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与所述溶剂放入搅拌釜中，加热至113-120℃，分散，制得硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在45-100℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，滴加完毕，保持温度，继续反应5-15min，得到多硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将多硫化钠的有机溶液的温度控制在50-90℃，将卤代烷基烷氧基硅烷滴加到多硫化钠的有机溶液中，滴加完成后，保持温度，继续反应2-6h，得到含硫硅烷的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的含硫硅烷有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用所述溶剂冲洗2～3次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的含硫硅烷进行脱色-过滤后，即得到含硫硅烷成品。
4.进一步地，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，所述溶剂在使用前进行预处理，包括以下步骤：
N1、脱水；
N2、除氧，使溶剂中的溶解氧在3ppm以下。
在步骤N1中，使用CaH2、硫酸镁、硫酸钙、氧化钡、硅胶、分子筛中的一种或多种对所述溶剂进行脱水；
在步骤N2中，在0.015-0.06MPa压力下，向所述溶剂中通入氮气并超声处理3-6min，进行除氧。
其中，通过对溶剂进行脱水处理，避免了由于水的存在导致反应过程中发生水解，确保了产品的收率和纯度；
通过对溶剂进行除氧，且使溶剂中的溶解氧在3ppm以下，避免了由于氧含量过高导致反应过程中发生物质氧化，确保产品的纯度；同时避免了含硫硅烷与氧结合使得产品变黄变棕，确保产品具有良好的外观表征，提高了最终产品质量；
对溶剂进行脱水-除氧操作，确保了钠的预处理过程在无水少氧的环境下进行，为钠的预处理过程提供一个稳定的环境，减小了金属钠在处理过程中的安全隐患。
进一步地，在步骤S1中，钠悬浮液中的钠浓度为2-4mol/L，分散方式采用机械搅拌或者超声分散。在步骤S2中，硫悬浮液的硫浓度为2-8mol/L，分散方式采用机械搅拌或者超声分散。在步骤S3中，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:1-2，所述钠悬浮液的滴加时间为5-10min。在步骤S4中，多硫化钠与氯代烷基烷氧基硅烷为等摩尔量；卤代烷基烷氧基硅烷的滴加时间为40-120min；滴加完成后，温度保持为70-100℃。
在步骤S1中，对金属钠进行预处理，使有机溶剂中的钠变为熔融态，并对体系进行分散使其成为钠的悬浮液，这不仅增大了钠参与反应的面积，提高了多硫化钠制备时的反应速率，而且解决了金属钠在常规处理过程中表面氧化的问题，确保了金属钠在参与反应时的纯度，提高了产品的纯度。
在步骤S2中，对硫进行预处理，使有机溶剂中的硫变为熔融态，并对体系进行分散使其成为硫的悬浮液，这不仅增大了硫参与反应的面积，提高了多硫化钠制备时的反应速率，而且在氮气保护及中低温环境下对硫磺进行预处理，避免了硫磺被氧化，确保了硫磺在参与反应时的纯度，同时也避免了因温度过高，硫磺挥发所导致的污染。
同时，由于对钠、硫进行了预处理，增大了钠、硫参与反应的面积，提高了多硫化钠制备时的反应速率，因此在步骤S3中，在钠悬浮液滴加完毕后，仅需5-15min整个体系即可完全变为深红色，即完成多硫化钠的制备，从而提高了生产过程中的生产效率，节约了生产过程中的时间成本。
同时步骤S1和S2中，在确保多硫化钠制备中的反应速率的前提下，由于制备多硫化钠的反应为放热反应，可以通过控制钠悬浮液中钠滴的粒径及其分散程度、硫悬浮液中硫滴的粒径及其分散程度，来简便高效地控制反应放热程度，避免反应中放热过于剧烈所带来的安全隐患。
为了在确保多硫化钠制备中具有较高反应速率的前提下，使单位时间内体系具有较安全的放热情况，钠悬浮液中钠滴的平均粒径L1为5-25μm，硫悬浮液中硫滴的平均粒径L2为5-20μm，其中L1与L2之间差值的绝对值不大于10μm。
取经过本发明步骤S1制得的不同钠滴平均粒径L1的钠悬浮液、步骤S2制得的不同硫滴平均粒径L2的硫悬浮液，进行步骤S3的过程，工艺中其他参数取中间值；
其中，步骤S3的反应速率以体系完全变为深红色所需时间为依据进行检测，单位时间的放热情况以体系单位时间的升温速率为依据进行检测。
如表1所示，当钠悬浮液中钠滴的平均粒径L1为5-25μm，硫悬浮液中硫滴的平均粒径L2为5-20μm，且L1与L2之间差值的绝对值不大于10μm时，在多硫化钠制备中具有较高反应速率的前提下，确保单位时间内体系具有较安全的放热情况。
表1不同钠滴平均粒径L1和不同硫滴平均粒径L2对多硫化钠反应过程的影响
另外，通过对步骤S1和S2中钠、硫用量的限定，确保了本申请所制备的多硫化钠分子中含有的硫原子数量在2-8之间，即步骤S3制得的多硫化钠的分子表达式为Na2Sn，其中n为2-8。
为了确保最终产品具有较好的纯度及收率，使产品具有较好的外观表征，在步骤S5中对步骤S4制得的含硫硅烷粗品进行了除杂，具体的，如图1所示，所应用的除杂装置包括：
滤洗装置1，分别与进料管8、冲洗管路13连接，进料管8上设置有进料阀门81，冲洗管路13上设置有冲洗阀门14；
蒸馏釜2，通过滤液管16与滤洗装置1连接，所述蒸馏釜2底部设置有加热器21；
脱色-过滤装置6，通过釜液出料管22与蒸馏釜2连接，所述釜液出料管22上设置有釜液出料阀门23；
成品储料罐7，与脱色-过滤装置6连接；
冷凝器3，通过轻组分管24与蒸馏釜2连接；
溶剂回收罐4，与冷凝器3连接，所述溶剂回收罐4上部设置有减压装置5。
其中对于滤洗装置1，在确保具有高效滤洗性能的前提下，使得附着在无机盐上的含硫硅烷能得以充分的回收，确保最终的产物具有较高的收率，同时提高滤洗装置1的操作便捷性以及清理或更换滤板的方便快捷性，具体的，如图1-2所示：
所述滤洗装置1上部设置滤洗区11，滤洗装置1下部设置集液槽12；
所述集液槽12包括滤液槽121、冲洗液槽122、滤板清理槽123，所述滤液槽121与滤液管16连接，所述进料管8设置在滤液槽121上方；
所述冲洗液槽122底部设置有冲洗液出料管17，冲洗液出料管17上设置有冲洗液出料阀门18，冲洗液出料管17与滤液管16连接；所述冲洗液槽122上方设置有喷淋器15，所述喷淋器15与冲洗管路13连接；
所述滤洗区11上部设置有滑道111；
电动滑块112安装在滑道111内，并沿滑道111在水平方向上滑动至滤液槽121上方、冲洗液槽122上方、滤板清理槽123上方中的任一位置；
伸缩套筒113在垂直方向上进行伸缩，安装在电动滑块112上；
连接杆114分别与伸缩套筒113和过滤框115连接；
过滤框115在伸缩套筒113的带动下进行垂直方向上的运动，在电动滑块112的带动下进行水平方向上的运动，所述过滤框115内部设置有滤板116。
进一步地，为了实现步骤S5的除杂过程中的自动控制，降低生产中的人力成本，提高生产效率，所应用的除杂装置还包括中央控制器9，所述进料阀门81、冲洗阀门14、冲洗液出料阀门18、釜液出料阀门23均为电磁计量阀，与中央控制器9连接，在中央控制器9的控制下执行阀门启闭动作，电动滑块112、伸缩套筒113分别与中央控制器9连接，在中央控制器9的控制下进行运动；
具体的控制过程包括以下步骤：
a、中央控制器9依次控制电动滑块112、伸缩套筒113运动，使过滤框115处于滤液槽121上方，进料管8下方；
b、中央控制器9打开进料阀门81，对含硫硅烷有机溶液和无机盐的混合物进行过滤，滤液经进料管8进入蒸馏釜2，无机盐留在滤板116上；
c、中央控制器9控制电动滑块112运动，使过滤框115处于冲洗液槽122上方，喷淋器15下方；
d、中央控制器9打开冲洗阀门14，用定量的所述溶剂对无机盐进行冲洗；
e、冲洗完毕后，中央控制器9控制伸缩套筒113运动，使过滤框115处于冲洗液槽内，使无机盐浸泡在冲洗液内；
f、浸泡完毕后，中央控制器9控制伸缩套筒113运动，使过滤框115处于冲洗液槽122上方，并依次进行步骤d和步骤e，重复1-2次；
g、中央控制器9打开冲洗液出料阀门18，冲洗液经冲洗液出料管17、滤液管16进入蒸馏釜2，进行蒸馏；
h、蒸馏完成后，中央控制器9打开釜液出料阀门23，釜液经过脱色-过滤装置处理后，即得到含硫硅烷成品。
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围内。
实施例1
使用分子筛对二甲基甲酰胺溶剂进行脱水，然后在0.04Mpa的压力下，向二甲基甲酰胺溶剂中通入氮气并超声处理5min，测得二甲基甲酰胺溶剂中的溶解氧小于3ppm，然后进行如下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与二甲基甲酰胺溶剂放入计量罐中，加热至100℃，分散制得钠浓度为4mol/L的钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与二甲基甲酰胺溶剂放入搅拌釜中，加热至115℃，分散制得硫浓度为4mol/L的硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在60℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:1，滴加7min，保持温度，继续反应10min，得到二硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将二硫化钠的有机溶液的温度控制在70℃，将氯丙基三乙氧基硅烷滴加到二硫化钠的有机溶液中，其中，二硫化钠与氯丙基三乙氧基硅烷为等摩尔，滴加70min，保持温度为80℃，继续反应4h，得到双-(丙基三乙氧基硅烷)二硫化物的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的双-(丙基三乙氧基硅烷)二硫化物的有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用二甲基甲酰胺溶剂冲洗3次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的双-(丙基三乙氧基硅烷)二硫化物进行脱色-过滤后，即得到高品质的双-(丙基三乙氧基硅烷)二硫化物，纯度为99.7％，产率为99.5％，计算收率为98.8％。
实施例2
使用硫酸钙和硫酸镁对二甲基乙酰胺溶剂进行脱水，然后在0.015Mpa的压力下，向二甲基乙酰胺溶剂中通入氮气并超声处理3min，测得二甲基乙酰胺溶剂中的溶解氧小于3ppm，然后进行如下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与二甲基乙酰胺溶剂放入计量罐中，加热至98℃，分散制得钠浓度为2mol/L的钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与二甲基乙酰胺溶剂放入搅拌釜中，加热至120℃，分散制得硫浓度为8mol/L的硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在100℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:1，滴加5min，保持温度，继续反应15min，得到八硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将八硫化钠的有机溶液的温度控制在90℃，将溴丙基乙基二乙氧基硅烷滴加到八硫化钠的有机溶液中，其中，八硫化钠与溴丙基乙基二乙氧基硅烷为等摩尔，滴加40min，保持温度为100℃，继续反应6h，得到双-(丙基乙基二乙氧基硅烷)八硫化物的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的双-(丙基乙基二乙氧基硅烷)八硫化物的有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用二甲基乙酰胺溶剂冲洗2次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的双-(丙基乙基二乙氧基硅烷)八硫化物进行脱色-过滤后，即得到高品质的双-(丙基乙基二乙氧基硅烷)八硫化物，纯度为99.5％，产率为99.1％，计算收率为98.9％。
实施例3
使用分子筛对六甲基磷酰胺溶剂进行脱水，然后在0.06Mpa的压力下，向六甲基磷酰胺溶剂中通入氮气并超声处理6min，测得六甲基磷酰胺溶剂中的溶解氧小于3ppm，然后进行如下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与六甲基磷酰胺溶剂放入计量罐中，加热至120℃，分散制得钠浓度3mol/L的钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与六甲基磷酰胺溶剂放入搅拌釜中，加热至113℃，分散制得硫浓度为2mol/L的硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在45℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:1.5，滴加10min，保持温度，继续反应5min，得到二硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将二硫化钠的有机溶液的温度控制在50℃，将氯乙基三乙氧基硅烷滴加到二硫化钠的有机溶液中，其中，二硫化钠与氯乙基三乙氧基硅烷为等摩尔，滴加120min，保持温度为70℃，继续反应2h，得到双-(乙基三乙氧基硅烷)二硫化物的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的双-(乙基三乙氧基硅烷)二硫化物的有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用六甲基磷酰胺溶剂冲洗3次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的双-(乙基三乙氧基硅烷)二硫化物进行脱色-过滤后，即得到高品质的双-(乙基三乙氧基硅烷)二硫化物，纯度为99.6％，产率为99.4％，计算收率为98.7％。
实施例4
使用分子筛对1,3-二甲基-2-咪唑烷酮溶剂进行脱水，然后在0.03Mpa的压力下，向1,3-二甲基-2-咪唑烷酮溶剂中通入氮气并超声处理4min，测得1,3-二甲基-2-咪唑烷酮溶剂中的溶解氧小于3ppm，然后进行如下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与1,3-二甲基-2-咪唑烷酮溶剂放入计量罐中，加热至110℃，分散制得钠浓度为4mol/L的钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与1,3-二甲基-2-咪唑烷酮溶剂放入搅拌釜中，加热至115℃，分散制得硫浓度为6mol/L的硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在80℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:2，滴加9min，保持温度，继续反应12min，得到六硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将六硫化钠的有机溶液的温度控制在70℃，将氯丁基乙基二甲氧基硅烷滴加到六硫化钠的有机溶液中，其中，六硫化钠与氯丁基乙基二甲氧基硅烷为等摩尔，滴加80min，保持温度为90℃，继续反应5h，得到双-(丁基乙基二甲氧基硅烷)六硫化物的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的双-(丁基乙基二甲氧基硅烷)六硫化物的有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用1,3-二甲基-2-咪唑烷酮溶剂冲洗3次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的双-(丁基乙基二甲氧基硅烷)六硫化物进行脱色-过滤后，即得到高品质的双-(丁基乙基二甲氧基硅烷)六硫化物，纯度为99.5％，产率为99.4％，计算收率为98.7％。
实施例5
使用分子筛对二甲基甲酰胺溶剂进行脱水，然后在0.05Mpa的压力下，向二甲基甲酰胺溶剂中通入氮气并超声处理5min，测得二甲基甲酰胺溶剂中的溶解氧小于3ppm，然后进行如下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与二甲基甲酰胺溶剂放入计量罐中，加热至100℃，分散制得钠浓度为3mol/L的钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与二甲基甲酰胺溶剂放入搅拌釜中，加热至118℃，分散制得硫浓度为4mol/L的硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在55℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:1.5，滴加8min，保持温度，继续反应8min，得到四硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将四硫化钠的有机溶液的温度控制在60℃，将氯丙基三乙氧基硅烷滴加到四硫化钠的有机溶液中，其中，四硫化钠与氯丙基三乙氧基硅烷为等摩尔，滴加60min，保持温度为70℃，继续反应3h，得到双-(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的双-(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物的有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用二甲基甲酰胺溶剂冲洗2次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的双-(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物进行脱色-过滤后，即得到高品质的双-(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物，纯度为99.6％，产率为99.5％，计算收率为98.5％。
对比例1
以专利申请文件EP0949263A2的实施例2为对比例，具体方法如下：
a)在带有冷凝器，温度计和搅拌器的三颈烧瓶(200ml)中，加入用分子筛作为非质子溶剂处理的60ml二甲氧基乙烷(DME，水含量：1ppm或更低)后，加入48.2g(0.2mol)三乙氧基甲硅烷基丙基氯(TESPC)和12.8g(0.4mol)粉末状硫200目同时使干燥的氮气流通，然后在室温下加入4.6g(0.2mol)金属钠。然后，将整体在80℃加热，在搅拌下进行反应5小时。
b)反应完成后，将所得氯化钠从反应混合物中滤出，得到棕色液体，用活性炭将液体脱色，得到浅黄色液体。减压除去淡黄色液体中剩余的二甲氧基乙烷，得到作为反应产物的三乙氧基丙基甲硅烷基二硫化物(TEPSDS)，其纯度为97.9％，产率为98.3％，计算收率为96.1％。
对比例2
以专利申请文件CN103351401A的实施例4为对比例，具体方法如下：
1)制备γ-氯丙基甲氧基二(聚丙二醇单烯丙醚基)硅烷。在2L的干燥三口烧瓶中，氮气保护下，加入212g(1mol)γ-氯丙基三氯硅烷，滴加696g(2mol)聚丙二醇单烯丙基醚CH2CHCH2(OCH(CH3)CH2)5OH，滴加完毕后搅拌1小时，然后滴加64g(2mol)甲醇，用氮气将产生的氯化氢排出，经尾气吸收处理除去，继续在70～100℃下反应，经过2小时后，蒸出多余的甲醇后，停止加热，降温至50℃以下后，减压至-0.08Mpa除去体系残留的氯化氢，减压30分钟后，检测体系pH值约为4，加入5g甲醇钠，搅拌中和30分钟后，过滤，减压脱低沸后，得到γ-氯丙基甲氧基二(聚丙二醇单烯丙醚基)硅烷。
2)按已知方法无水条件下制备多硫化钠首先将硫化钠与硫磺按1：3的摩尔比倒入不锈钢带盖容器中，搅拌，并加热至120℃，脱去硫化钠中的结晶水，继续升温至260℃，混合物开始溶解，加热至350℃后，保留30分钟，制备完成多硫化钠，在氮气气氛下冷却，产品开始结块时，用铁锤破碎，密封保存。
3)取上述步骤2制备的多硫化钠87g(0.5mol)放入2L三口烧瓶中，加入250g无水乙醇，搅拌升温至60℃时，开始滴加步骤1制备得到的γ-氯丙基甲氧基二(聚丙二醇单烯丙醚基)硅烷，温度升至80℃，乙醇开始回流，滴加完毕后，继续回流反应2小时，溶液颜色转为黄色，停止加热，冷却，过滤，无水乙醇洗涤沉淀3次，合并滤液，蒸馏除去乙醇后，得到产品双-[3-(甲氧基二(聚丙二醇单烯丙醚基)硅)丙基]-四硫化物，其纯度为96.5％，产率为95.3％，计算收率为93.8％。
具体的，实施例1-5、对比例1-2中的检测结果如表2所示。
表2
其中，外观表征按照GB/T 30309-2013《多硫化物硅烷偶联剂》进行检测。
从表2的数据可以看出，通过本申请的方法，在二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的任一种作为溶剂时，分别对钠、硫进行预处理后制备多硫化钠，并通过制备的多硫化钠与卤代烷基烷氧基硅烷合成制备含硫硅烷，该过程中由于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮均具有较强的极性，能与金属钠表层形成还原性溶剂化的电子，有利于钠和硫制备多硫化钠的过程向正反应方向进行，提高了生产中的反应效率；同时由于物质的相似相溶性，其对卤代烷氧基硅烷的溶解性好，确保了卤代烷氧基硅烷能均匀地分散在溶剂中，提高了与多硫化钠反应的均匀程度，不仅有利于提高反应效率，而且提高了产品质量；
同时本申请分别对钠、硫进行了预处理，不仅增加了钠、硫参与反应的面积，提高了多硫化钠制备时的反应速率，而且避免了钠、硫在处理过程中的氧化，确保了钠、硫的纯度，以提高产物的纯度；
另外本申请的方法中对溶剂进行脱水-除氧处理，且使溶剂中的溶解氧在3ppm以下，不仅避免了由于水的存在导致反应过程中发生水解，确保了产品的收率和纯度，而且也避免了由于氧含量过高导致反应过程中发生物质氧化，确保产品的纯度；同时避免了含硫硅烷与氧结合使得产品变黄变棕，确保产品具有良好的外观表征，提高了最终产品的质量。
而对于多种溶剂组合使用的情况，通过以下实施例进行具体描述：
实施例6-13、对比例3-8实施的方式与条件大致与实施例1相同，实施例6-11、对比例3-8实施中对溶剂的预处理方式与条件大致与实施例1相同，所不同的是在步骤S1、步骤S2和步骤S5中用的溶剂不同，具体情况及结果如表3所示。
表3
本发明在使用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的两种或多种组合溶剂时，无论是相比于非极性非质子有机溶剂，还是相比于其他极性非质子有机溶剂中的一种或多种组合，本申请所采用的溶剂具有较强的极性，能与金属钠表层形成还原性溶剂化的电子，有利于钠和硫制备多硫化钠的过程向正反应方向进行，提高了生产中的反应效率；同时由于物质的相似相溶性，其对卤代烷氧基硅烷的溶解性好，确保了卤代烷氧基硅烷能均匀地分散在溶剂中，提高了与多硫化钠反应的均匀程度，不仅有利于提高反应效率，而且提高了产品质量；
相比于其他极性非质子有机溶剂中的一种或多种组合，本申请所采用的溶剂由于其均有良好的热稳定性和化学稳定性，为钠、硫的预处理过程提供稳定的环境，同时避免了反应过程中诸如醚类等溶剂的异化、分解，避免了杂质的引入，确保了产品质量；
因此，通过对表3的数据进行比较可以看出，本发明在使用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种、两种或多种组合溶剂时所制得的产物，相较于其他有机溶剂中所制得的相同产物，均具有更好的纯度、产率以及计算收率。
另外，在暂时不明确具体机理的情况下，本申请的研究人员通过大量的实验过程意外地发现，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种组合作为溶剂时，其中使用多种组合作为溶剂，相较于使用单一溶剂，所制得的最终产品具有较好的纯度、产率以及计算收率；
另外，更出乎本申请研究人员意料之外的是，在使用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的多种组合作为溶剂时，尤其是使用其中任意三种组合作为溶剂，相较于其他的组合方式，所制得的最终产品具有较好的纯度、产率以及计算收率。
与现有技术相比，本发明提出一种含硫硅烷的合成方法，通过使用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种作为溶剂，不仅有利于钠和硫制备多硫化钠的过程向正反应方向进行，提高了生产中的反应效率，而且有利于卤代烷氧基硅烷均匀地分散在溶剂中，提高了与多硫化钠反应的均匀程度，提高反应效率的同时也提高了最终产品的纯度、产率和计算收率，另外也为钠、硫的预处理过程提供稳定的环境，同时避免了反应过程中诸如醚类等溶剂的异化、分解，避免了杂质的引入，确保了最终产品的质量，同时本申请采用的溶剂可以通过蒸馏回收，对溶剂进行反复回收利用，避免了溶剂的浪费，降低了生产成本；
本申请的方法中对溶剂进行脱水-除氧处理，且使溶剂中的溶解氧在3ppm以下，不仅避免了由于水的存在导致反应过程中发生水解，确保了产品的收率和纯度，而且也避免了由于氧含量过高导致反应过程中发生物质氧化，确保产品的纯度；同时避免了含硫硅烷与氧结合使得产品变黄变棕，确保产品具有良好的外观表征，提高了最终产品的质量；
同时，本申请分别对钠、硫进行了预处理，不仅增加了钠、硫参与反应的面积，提高了多硫化钠制备时的反应速率，而且避免了钠、硫在处理过程中的氧化，确保了钠、硫的纯度，以提高产物的纯度；也避免了钠、硫处理过程中的安全隐患及环境污染，降低了生产过程中的环保处理成本。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，在所述溶剂中分别对钠、硫进行预处理，制得钠悬浮液和硫悬浮液，向硫悬浮液中加入钠悬浮液反应制得多硫化钠，向多硫化钠中加入卤代烷基烷氧基硅烷，反应后除杂，制得含硫硅烷成品。
2.如权利要求1所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，进行以下步骤：
S1、在氮气保护下，将金属钠与所述溶剂放入计量罐中，加热至98-120℃，分散，制得钠悬浮液；
S2、在氮气保护下，将硫磺与所述溶剂放入搅拌釜中，加热至113-120℃，分散，制得硫悬浮液；
S3、在氮气保护下，将硫悬浮液的温度控制在45-100℃，将步骤S1制得的钠悬浮液滴加到硫悬浮液内，滴加完毕，保持温度，继续反应5-15min，得到多硫化钠的有机溶液；
S4、在氮气保护及搅拌下，将多硫化钠的有机溶液的温度控制在50-90℃，将卤代烷基烷氧基硅烷滴加到多硫化钠的有机溶液中，滴加完成后，保持温度，继续反应2-6h，得到含硫硅烷的有机溶液和无机盐；
S5、将步骤S4中的含硫硅烷有机溶液和无机盐的混合物过滤，得到滤液和无机盐，无机盐用所述溶剂冲洗2～3次，得到冲洗液，将所述冲洗液与滤液一起进行减压蒸馏，除去低沸物，将蒸馏后的含硫硅烷进行脱色-过滤后，即得到含硫硅烷成品。
3.如权利要求2所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的一种或多种作为溶剂，所述溶剂在使用前进行预处理，包括以下步骤：
N1、脱水；
N2、除氧，使溶剂中的溶解氧在3ppm以下。
4.如权利要求3所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，在步骤N1中，使用CaH2、硫酸镁、硫酸钙、氧化钡、硅胶、分子筛中的一种或多种对所述溶剂进行脱水；
在步骤N2中，在0.015-0.06MPa压力下，向所述溶剂中通入氮气并超声处理3-6min，进行除氧。
5.如权利要求2所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，在步骤S1中，钠悬浮液中的钠浓度为2-4mol/L，分散方式采用机械搅拌或者超声分散；在步骤S2中，硫悬浮液的硫浓度为2-8mol/L，分散方式采用机械搅拌或者超声分散；在步骤S3中，钠悬浮液与硫悬浮液的体积比为1:1-2，所述钠悬浮液的滴加时间为5-10min。
6.如权利要求2所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，在步骤S4中，多硫化钠与氯代烷基烷氧基硅烷为等摩尔量；卤代烷基烷氧基硅烷的滴加时间为40-120min；滴加完成后，温度保持为70-100℃。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，钠悬浮液中钠滴的平均粒径L1为5-25μm，硫悬浮液中硫滴的平均粒径L2为5-20μm，其中L1与L2之间差值的绝对值不大于10μm。
8.如权利要求2所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，在步骤S5中，所应用的除杂装置包括：
滤洗装置(1)，分别与进料管(8)、冲洗管路(13)连接，进料管(8)上设置有进料阀门(81)，冲洗管路(13)上设置有冲洗阀门(14)；
蒸馏釜(2)，通过滤液管(16)与滤洗装置(1)连接，所述蒸馏釜(2)底部设置有加热器(21)；
脱色-过滤装置(6)，通过釜液出料管(22)与蒸馏釜(2)连接，所述釜液出料管(22)上设置有釜液出料阀门(23)；
成品储料罐(7)，与脱色-过滤装置(6)连接；
冷凝器(3)，通过轻组分管(24)与蒸馏釜(2)连接；
溶剂回收罐(4)，与冷凝器(3)连接，所述溶剂回收罐(4)上部设置有减压装置(5)。
9.如权利要求8所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，所述滤洗装置(1)上部设置滤洗区(11)，滤洗装置(1)下部设置集液槽(12)；
所述集液槽(12)包括滤液槽(121)、冲洗液槽(122)、滤板清理槽(123)，所述滤液槽(121)与滤液管(16)连接，所述进料管(8)设置在滤液槽(121)上方；
所述冲洗液槽(122)底部设置有冲洗液出料管(17)，冲洗液出料管(17)上设置有冲洗液出料阀门(18)，冲洗液出料管(17)与滤液管(16)连接；所述冲洗液槽(122)上方设置有喷淋器(15)，所述喷淋器(15)与冲洗管路(13)连接；
所述滤洗区(11)上部设置有滑道(111)；
电动滑块(112)安装在滑道(111)内，并沿滑道(111)在水平方向上滑动至滤液槽(121)上方、冲洗液槽(122)上方、滤板清理槽(123)上方中的任一位置；
伸缩套筒(113)在垂直方向上进行伸缩，安装在电动滑块(112)上；
连接杆(114)分别与伸缩套筒(113)和过滤框(115)连接；
过滤框(115)在伸缩套筒(113)的带动下进行垂直方向上的运动，在电动滑块(112)的带动下进行水平方向上的运动，所述过滤框(115)内部设置有滤板(116)。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种含硫硅烷的合成方法，其特征在于，在步骤S5中，所应用的除杂装置还包括中央控制器(9)，所述进料阀门(81)、冲洗阀门(14)、冲洗液出料阀门(18)、釜液出料阀门(23)均为电磁计量阀，与中央控制器(9)连接，在中央控制器(9)的控制下执行阀门启闭动作，电动滑块(112)、伸缩套筒(113)分别与中央控制器(9)连接，在中央控制器(9)的控制下进行运动；
具体的控制过程包括以下步骤：
a、中央控制器(9)依次控制电动滑块(112)、伸缩套筒(113)运动，使过滤框(115)处于滤液槽(121)上方，进料管(8)下方；
b、中央控制器(9)打开进料阀门(81)，对含硫硅烷有机溶液和无机盐的混合物进行过滤，滤液经进料管(8)进入蒸馏釜(2)，无机盐留在滤板(116)上；
c、中央控制器(9)控制电动滑块(112)运动，使过滤框(115)处于冲洗液槽(122)上方，喷淋器(15)下方；
d、中央控制器(9)打开冲洗阀门(14)，用定量的所述溶剂对无机盐进行冲洗；
e、冲洗完毕后，中央控制器(9)控制伸缩套筒(113)运动，使过滤框(115)处于冲洗液槽内，使无机盐浸泡在冲洗液内；
f、浸泡完毕后，中央控制器(9)控制伸缩套筒(113)运动，使过滤框(115)处于冲洗液槽(122)上方，并依次进行步骤d和步骤e，重复1-2次；
g、中央控制器(9)打开冲洗液出料阀门(18)，冲洗液经冲洗液出料管(17)、滤液管(16)进入蒸馏釜(2)，进行蒸馏；
h、蒸馏完成后，中央控制器(9)打开釜液出料阀门(23)，釜液经过脱色-过滤装置处理后，即得到含硫硅烷成品。
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