CN101353356A - 直接合成三烷氧基硅烷的方法 - Google Patents
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Abstract
直接合成三烷氧基硅烷的方法，它涉及一种三烷氧基硅烷的制备方法。它解决了目前合成三烷氧基硅烷的直接法中硅铜混合物在反应前需进行预处理活化，而预处理活化都是在高温、惰性气氛下活化1～5h，不仅处理时间长、操作复杂，而且能耗大、转化率和选择性低，以及现有直接法中催化剂催化效能低的问题。合成方法：一、醇提纯、除水；二、硅粉真空干燥；三、将铜系催化剂、助催化剂和真空干燥的硅粉活化；四、将促进剂与经过活化的铜系催化剂、助催化剂和硅粉放入装有高沸点溶剂的反应釜，再通入步骤一提纯的醇反应，即得到三烷氧基硅烷。本发明方法三烷氧基硅烷选择性高达93％～98％，硅粉转化率高达95％～99％。
Description
技术领域
本发明涉及一种三烷氧基硅烷的制备方法。
背景技术
三烷氧基硅烷是合成硅烷偶联剂的重要原料，也可用于制造硅油、聚硅烷和树脂等。目前合成三乙氧基硅烷的传统方法为氯硅烷醇解法，由于氯硅烷由硅和氯化氢制成，所以氯硅烷醇解法存在工艺复杂、收率低、反应过程中产生的大量氯化氢气体腐蚀设备，污染环境的问题，而且成本高。直接法合成三烷氧基硅烷可以克服以上氯硅烷醇解法存在的缺陷；但是直接法中硅铜混合物在反应前需进行预处理活化，而预处理活化都是在高温、惰性气氛下活化1～5h，不仅处理时间长、操作复杂，而且能耗大、转化率和选择性低。
现有直接法中催化剂多是铜系催化剂(铜系催化剂由氧化铜、氢氧化铜、氧化亚铜、氯化铜、氯化亚铜、醋酸铜、乙酸铜或双二乙基磷酸铜，与烷氧基盐催化剂组成)或复合催化剂，催化效能低，催化率仅为30％～70％。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前合成三烷氧基硅烷的直接法中硅铜混合物在反应前需进行预处理活化，而预处理活化都是在高温、惰性气氛下活化1～5h，不仅处理时间长、操作复杂，而且能耗大、转化率和选择性低，以及现有直接法中催化剂催化效能低的问题，而提供的一种直接合成三烷氧基硅烷的方法。
三烷氧基硅烷按以下步骤合成：一、醇提纯、除水；二、将粒径为100～200目的硅粉放入体积浓度为35％～45％的HF溶液中浸泡，并间歇性搅拌1±0.1h，然后真空干燥；三、将铜系催化剂、助催化剂和真空干燥的硅粉研磨后混合放入真空度小于1000Pa、温度为50～100℃的环境中真空干燥，然后放入微波炉中以频率为1000～3000MHz、功率为300～800W的条件活化0.5～8min；四、将促进剂与经过活化的铜系催化剂、助催化剂和硅粉放入装有高沸点溶剂的反应釜，再滴加步骤一提纯的醇，在170～250℃的条件下反应不低于0.5h，即得到三烷氧基硅烷；其中步骤三中铜系催化剂的重量为硅粉重量的1％～15％，助催化剂的重量为铜系催化剂重量的2％～40％；步骤三中助催化剂为Zn、Co或Mn；步骤四中高沸点溶剂为导热油T66、导热油T55、导热油Vp1或十二烷基苯；步骤四中促进剂为氯化钙、醋酸钙、磷酸钙、氯化纳、醋酸钠、磷酸钠、氯化钾、醋酸钾或磷酸钾；步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶5～50；步骤四中醇每分钟的滴加量为硅粉质量的1/20～1/10。本发明直接合成三烷氧基硅烷的方法中采用低温真空预处理和微波活化相结合的技术，不仅操作简单、时间短，而且能耗低仅为现有技术的1/2～2/3，同时提高了反应触体的活性，极大的缩短了反应诱导期和反应时间。
本发明方法中促进剂不仅可以提高反应速率，还能减少泡沫的产生，可增大醇与硅粉的接触几率，提高反应效率、反应成功率和三烷氧基硅烷的产率。本发明方法中助催化剂有助于反应的进行，且高沸点溶剂具有优异的热稳定性，提供了一个良好的反应媒介；因此本发明方法三烷氧基硅烷选择性高达93％～98％，硅粉转化率高达95％～99％。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式三烷氧基硅烷按以下步骤合成：一、醇提纯、除水；二、将粒径为100～200目的硅粉放入体积浓度为35％～45％的HF溶液中浸泡，并间歇性搅拌1±0.1h，然后真空干燥(预处理)；三、将铜系催化剂、助催化剂和真空干燥的硅粉研磨后混合放入真空度小于1000Pa、温度为50～100℃的环境中真空干燥，然后放入微波炉中以频率为1000～3000MHz、功率为300～800W的条件活化0.5～8min；四、将促进剂与经过活化的铜系催化剂、助催化剂和硅粉放入装有高沸点溶剂的反应釜，再滴加步骤一提纯的醇，在170～250℃的条件下反应不低于0.5h，即得到三烷氧基硅烷；其中步骤三中铜系催化剂的重量为硅粉重量的1％～15％，助催化剂的重量为铜系催化剂重量的2％～40％；步骤三中助催化剂为Zn、Co或Mn；步骤四中高沸点溶剂为导热油T66、导热油T55、导热油Vp1或十二烷基苯；步骤四中促进剂为氯化钙、醋酸钙、磷酸钙、氯化纳、醋酸钠、磷酸钠、氯化钾、醋酸钾或磷酸钾；步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶5～50；步骤四中醇每分钟的滴加量为硅粉质量的1/20～1/10。
本实施方式中步骤一得到的醇的纯度大于分析纯。本实施方式反应诱导期不超过2h。
本实施方式中三烷氧基硅烷的产率为95％以上。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中的醇为碳原子数为1～6的醇。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中的醇为乙醇。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中的醇为甲醇。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一、二、三或四的不同点是：步骤一中采用重蒸馏或3A分子筛对醇提纯除水。其它步骤及参数与实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一乙醇用乙醇镁重蒸馏提纯、除水。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤二中硅粉的粒径为150目。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤二中HF溶液的体积浓度为37％～43％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤二中HF溶液的体积浓度为40％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中微波活化时间为2min。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中铜系催化剂的重量为硅粉重量的2％～14％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中铜系催化剂的重量为硅粉重量的5％～10％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中铜系催化剂的重量为硅粉重量的8％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂的重量为铜系催化剂重量的3％～38％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂的重量为铜系催化剂重量的5％～35％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂的重量为铜系催化剂重量的10％～30％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂的重量为铜系催化剂重量的15％～25％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂的重量为铜系催化剂重量的20％。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂为Zn。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂为Co。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中助催化剂为Mn。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中在210～240℃的条件下反应0.5～6h。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中在220～230℃的条件下反应0.5～7h。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中在225℃的条件下反应0.5～6.5h。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中高沸点溶剂为导热油T66。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中高沸点溶剂为导热油T55。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中高沸点溶剂为导热油Vp1其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十八：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶10～45。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式二十九：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶15～40。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶20～35。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶25～30。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中醇每分钟的滴加量为硅粉质量的1/20～1/10。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中真空干燥的时间为2～3h。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中反应时间为1～5h。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤四中反应时间为2～3h。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三将铜系催化剂、助催化剂和真空干燥的硅粉研磨后混合放入真空度为50～900Pa、温度为60～90℃的环境中真空干燥，然后放入微波炉中以频率为1500～2500MHz、功率为400～700W的条件活化1～7min。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三将铜系催化剂、助催化剂和真空干燥的硅粉研磨后混合放入真空度为100～800Pa、温度为70～80℃的环境中真空干燥，然后放入微波炉中以频率为1800～2300MHz、功率为500～600W的条件活化2～6min。其它步骤及参数与实施方式一相同。
具体实施方式三十八：本实施方式三烷氧基硅烷按以下步骤合成：一、甲醇提纯、除水；二、将粒径为200目的硅粉放入体积浓度为40％的HF溶液中浸泡，并间歇性搅拌1h，然后真空干燥(预处理)；三、将铜系催化剂、助催化剂和真空干燥的硅粉研磨后混合放入500Pa、温度为70℃的环境中真空干燥2.5h，然后放入微波炉中以频率为2000MHz、功率为500W的条件活化4min；四、将促进剂与经过活化的铜系催化剂、助催化剂和硅粉放入装有高沸点溶剂的反应釜，再通入步骤一提纯的甲醇，在220～230℃的条件下反应2.5h，即得到三烷氧基硅烷；其中步骤三中铜系催化剂的重量为硅粉重量的8％，助催化剂的重量为铜系催化剂重量的20％；步骤三中助催化剂为Mn；步骤四中高沸点溶剂为导热油T66；步骤四中促进剂为氯化钙；步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶30；步骤四中醇每分钟的滴加量为硅粉质量的1/20～1/10。
本实施方式三烷氧基硅烷选择性高达98％，硅粉转化率高达99％，三烷氧基硅烷的产率为97％。
Claims (6)
1、直接合成三烷氧基硅烷的方法，其特征在于三烷氧基硅烷按以下步骤合成：一、醇提纯、除水；二、将粒径为100～200目的硅粉放入体积浓度为35％～45％的HF溶液中浸泡，并间歇性搅拌1±0.1h，然后真空干燥；三、将铜系催化剂、助催化剂和真空干燥的硅粉研磨后混合放入真空度小于1000Pa、温度为50～100℃的环境中真空干燥，然后放入微波炉中以频率为1000～3000MHz、功率为300～800W的条件活化0.5～8min；四、将促进剂与经过活化的铜系催化剂、助催化剂和硅粉放入装有高沸点溶剂的反应釜，再滴加步骤一提纯的醇，在170～250℃的条件下反应不低于0.5h，即得到三烷氧基硅烷；其中步骤三中铜系催化剂的重量为硅粉重量的1％～15％，助催化剂的重量为铜系催化剂重量的2％～40％；步骤三中助催化剂为Zn、Co或Mn；步骤四中高沸点溶剂为导热油T66、导热油T55、导热油Vp1或十二烷基苯；步骤四中促进剂为氯化钙、醋酸钙、磷酸钙、氯化纳、醋酸钠、磷酸钠、氯化钾、醋酸钾或磷酸钾；步骤四中高沸点溶剂与硅粉的质量比为100∶5～50；步骤四中醇每分钟的滴加量为硅粉质量的1/20～1/10。
2、根据权利要求1所述的直接合成三烷氧基硅烷的方法，其特征在于步骤一中的醇为碳原子数为1～6的醇。
3、根据权利要求1所述的直接合成三烷氧基硅烷的方法，其特征在于步骤一中的醇为乙醇或甲醇。
4、根据权利要求1、2或3所述的直接合成三烷氧基硅烷的方法，其特征在于步骤一中采用重蒸馏或3A分子筛对醇提纯除水。
5、根据权利要求1所述的直接合成三烷氧基硅烷的方法，其特征在于步骤三中真空干燥的时间为1～5h。
6、根据权利要求1所述的直接合成三烷氧基硅烷的方法，其特征在于步骤四中反应时间为0.5～7h。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101885858A (zh) * | 2009-05-12 | 2010-11-17 | 自贡市川友新材料有限公司 | 一种塑料填充剂及其制备方法 |
| CN101671355B (zh) * | 2009-09-30 | 2011-04-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种采用多级流化床合成三烷氧基硅烷的方法 |
| CN103797018A (zh) * | 2011-09-06 | 2014-05-14 | Oci有限公司 | 制备三烷氧基硅烷的方法 |
| CN104151347A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-11-19 | 浙江创基有机硅材料有限公司 | 二甲醚/硅粉一步法制备二甲基环硅氧烷的方法 |
| CN104151346A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-11-19 | 浙江创基有机硅材料有限公司 | 非卤化直接连续化生产二甲基环硅氧烷的方法 |
| CN104387413A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-04 | 湖北武大有机硅新材料股份有限公司 | 一种直接法制备三烷氧基硅烷的生产方法 |
| CN106243145A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-21 | 江苏大学 | 一种固定床反应合成三甲氧基硅烷的方法 |
| CN108473512A (zh) * | 2015-11-06 | 2018-08-31 | 纳尔逊曼德拉城市大学 | 选择性合成三烷氧基硅烷的方法 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101885858A (zh) * | 2009-05-12 | 2010-11-17 | 自贡市川友新材料有限公司 | 一种塑料填充剂及其制备方法 |
| CN101885858B (zh) * | 2009-05-12 | 2013-05-22 | 自贡市川友新材料有限公司 | 一种塑料填充剂及其制备方法 |
| CN101671355B (zh) * | 2009-09-30 | 2011-04-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种采用多级流化床合成三烷氧基硅烷的方法 |
| CN103797018A (zh) * | 2011-09-06 | 2014-05-14 | Oci有限公司 | 制备三烷氧基硅烷的方法 |
| CN104151347A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-11-19 | 浙江创基有机硅材料有限公司 | 二甲醚/硅粉一步法制备二甲基环硅氧烷的方法 |
| CN104151346A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-11-19 | 浙江创基有机硅材料有限公司 | 非卤化直接连续化生产二甲基环硅氧烷的方法 |
| CN104387413A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-04 | 湖北武大有机硅新材料股份有限公司 | 一种直接法制备三烷氧基硅烷的生产方法 |
| CN104387413B (zh) * | 2014-11-03 | 2017-03-15 | 湖北武大有机硅新材料股份有限公司 | 一种直接法制备三烷氧基硅烷的生产方法 |
| CN108473512A (zh) * | 2015-11-06 | 2018-08-31 | 纳尔逊曼德拉城市大学 | 选择性合成三烷氧基硅烷的方法 |
| CN106243145A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-21 | 江苏大学 | 一种固定床反应合成三甲氧基硅烷的方法 |
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