一种甲基三乙氧基硅烷的制备方法 |
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| 申请号 | CN201710847179.8 | 申请日 | 2017-09-19 | 公开(公告)号 | CN107522731A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 荆州市江汉精细化工有限公司; | 发明人 | 刘明锋; 吴兵兵; 李云强; 甘俊; 陈圣云; 甘书官; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种甲基三乙 氧 基 硅 烷工业化制备方法，属精细化工技术领域，本发明以甲基三氯硅烷和 乙醇 为原料；无 水 三氯化 铝 为除氯剂；铝粉为中和剂，通过两步反应合成低氯的甲基三乙氧基硅烷产品。酯化反应完成后，加0.1%~0.2%（按甲基三氯硅烷投料量计算）无水 三氯化铝 作除氯剂，使极其微量未反应完毕的Si-Cl键与乙醇充分反应，反应完毕后，使用0.3%~0.4%铝粉作中和剂，中和溶解在甲基三乙氧基硅烷粗品中的氯化氢，中和完毕的粗品经蒸馏后，得到含量≥99.0%； 水解 氯≤10ppm；游离氯≤10ppm的甲基三乙氧基硅烷产品，产品 质量 明显优于现有市场产品，完全满足市场需求，特别是满足 电子 行业的应用需求，大大地扩大了产品的应用领域。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种甲基三乙氧基硅烷的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种甲基三乙氧基硅烷的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及一种甲基三乙氧基硅烷的制备方法，属精细化工技术领域。 背景技术[0002] 甲基三乙氧基硅烷是一种通用性有机硅烷偶联剂，主要用于玻璃纤维的表面处理、建筑密封胶的交联剂及甲基硅树脂的制备。有机硅化合物及由其制得的有机硅材料品种繁多、性能优异，近几年得到了迅速发展，任何高分子材料的发展，关键在于单体技术的发展，有机硅也不例外。自1941年美国的罗乔发明直接法合成有机氯硅烷的方法以来，甲基氯硅烷合成技术经过70多年的发展，已臻完善，单台流化床生产能力已达到100kt/a。我国有硅工业经过近20多年的发展正逐步走向成熟，年产20kt甲基氯硅烷的生产装置已在江西星火化工厂运行，直接法合成甲基氯硅烷的副产物以甲基三氯硅烷最多，约为总产物的5%~15%，如何有效地利用是生产装置长周期运行必须考虑的问题，而甲基三乙氧基硅烷是有机硅工业的重要原料之一，利用甲基三氯硅烷醇解以制备甲基三乙氧基硅烷，就可以实现对甲基三氯硅烷的有效利用，从而提高有机硅产业的附加值。 [0003] 从文献的报道来看，目前有机烷氧基硅烷的合成方法较多，如直接法、格氏法、醇解法、钠缩合法等等，常用的方法是有机氯硅烷醇解法，目前市场上销售的甲基三乙氧基硅烷产品存在水解氯高等问题，大部分只能用作建筑密封胶的交联剂，少部分通过客户二次处理后用于甲基硅树脂的制备。所以，常规有机氯硅烷醇解法合成的甲基三乙氧基硅烷大大限制了产品的应用领域。针对目前市场上甲基三乙氧基硅烷产品存在的问题，有必要研发一种低氯的甲基三乙氧基硅烷工业化制备方法，以扩大产品应用领域，尤其是满足电子行业的应用要求。发明内容本发明的目的在于：提供一种不仅能够提高甲基三乙氧基硅烷质量标准及应用领域，而且能够大规模工业化生产的低氯的甲基三乙氧基硅烷的制备方法。 [0004] 本发明的技术方案是：一种甲基三乙氧基硅烷的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤： 1）采用质量流量计控制方法将甲基三氯硅烷、汽相乙醇、液相乙醇按1.0:0.6:0.35 — 1.0:0.5:0.45的质量比为压入至酯化反应塔内进行酯化反应，其中：甲基三氯硅烷压入到塔中部，汽相乙醇压入塔下部，液相乙醇压入到塔顶部，以使酯化反应充分进行，酯化反应釜温控制为125℃ 135℃，塔顶温度控制为40℃ 100℃；得，甲基三乙氧基硅烷粗品； ~ ~ 2）酯化反应完成后，将酯化反应釜内的甲基三乙氧基硅烷粗品转入粗品老化釜内进行老化反应，并按照甲基三氯硅烷投料量的0.1% 0.2%向老化釜内添加除氯剂；以助老化反应~ 充分进行，老化釜釜温控制为125℃ 135℃，保持老化时间6h； ~ 3）老化反应完成后，将老化釜釜温降至50℃ 60℃，按照甲基三氯硅烷投料量的0.3%~ ~ 0.4%向老化釜内加入中和剂，以将甲基三乙氧基硅烷粗品中和至PH=7； 4）中和完毕后，将中和后的粗品转入蒸馏釜内进行甲基三乙氧基硅烷精馏工序，精馏釜釜温控制为150℃ 160℃，真空度控制为-0.08MPa，产品从塔上部蒸出，经冷凝器冷凝后，~ 被收集到产品接收罐，得甲基三乙氧基硅烷产品。 [0006] 所述的中和剂为铝粉。 [0007] 本发明的反应方程式如下：同时有如下副反应： 1#：HCl + CH3OH → CH3Cl + H2O 2#：2CH3Si (OCH2CH3)3 + H2O → 二聚体 + 2CH3CH2OH 本发明的有益效果为： 本发明以甲基三氯硅烷和乙醇为原料；无水三氯化铝为除氯剂；铝粉为中和剂，通过两步反应合成低氯的甲基三乙氧基硅烷产品。酯化反应完成后，加0.1% 0.2%（按甲基三氯硅~ 烷投料量计算）无水三氯化铝作除氯剂，使极其微量未反应完毕的Si-Cl键与乙醇充分反应，反应完毕后，使用0.3% 0.4%（按甲基三氯硅烷投料量计算）铝粉作中和剂，中和溶解在~ 甲基三乙氧基硅烷粗品中的氯化氢，中和完毕的粗品经蒸馏后，得到含量≥99.5%；水解氯≤0.5ppm；游离氯≤0.5ppm的甲基三乙氧基硅烷产品，产品质量明显优于现有市场产品，完全满足市场需求，特别是满足电子行业的应用需求，大大地扩大了产品的应用领域。 具体实施方式[0008] 实施例1采用质量流量计控制方法将甲基三氯硅烷、汽相乙醇、液相乙醇按1.0:0.6:0.35的质量比为压入至酯化反应塔内，其中，甲基三氯硅烷压入到塔中部，汽相乙醇压入塔下部，液相乙醇压入到塔上部，以使酯化反应充分进行，酯化反应釜温控制为130℃，塔顶温度控制为40℃ 100℃；得甲基三乙氧基硅烷粗品；酯化反应完成后，将酯化反应釜内的甲基三乙氧~ 基硅烷粗品转入粗品老化釜内进行老化反应，并按照甲基三氯硅烷投料量的0.1%向老化釜内加入无水三氯化铝，以助老化反应充分进行，老化釜釜温控制为130℃，保持老化时间6h； 老化反应完成后，将老化釜釜温降至50℃，按照甲基三氯硅烷投料量的0.3%向老化釜内加铝粉，以将甲基三乙氧基硅烷粗品中和至PH=7，中和完毕后，将中和后的粗品转入蒸馏釜内进行甲基三乙氧基硅烷精馏工序，精馏釜釜温控制为150℃ 160℃，真空度控制为-~ 0.08MPa，产品从塔上部蒸出，经冷凝器冷凝后，被收集到产品接收罐，得甲基三乙氧基硅烷成品，成品含量：99.6%；水解氯：0.3ppm；游离氯：0.3ppm。 [0009] 实施例2采用质量流量计控制方法将甲基三氯硅烷、汽相乙醇、液相乙醇按1.0:0.6:0.35的质量比加入至酯化反应塔内，其中，甲基三氯硅烷压入到塔中部，汽相乙醇压入塔下部，液相乙醇压入到塔上部，以使酯化反应充分进行，酯化反应釜温控制为135℃，塔顶温度控制为 40℃ 100℃；得甲基三乙氧基硅烷粗品；酯化反应完成后，将酯化反应釜内的甲基三乙氧基~ 硅烷粗品转入粗品老化釜内进行老化反应，并按照甲基三氯硅烷投料量的0.2%向老化釜内加无水三氯化铝，以助老化反应充分进行，老化釜釜温控制在135℃，保持老化时间6h；老化反应完成后，将老化釜釜温降至50℃，按照甲基三氯硅烷投料量的0.4%向老化釜内加铝粉中和剂，以将甲基三乙氧基硅烷粗品中和至PH=7，中和完毕后，将中和后的粗品转入蒸馏釜内进行甲基三乙氧基硅烷精馏工序，精馏釜釜温控制为150℃ 160℃，真空度控制为-~ 0.08MPa，产品从塔上部蒸出，经冷凝器冷凝后，被收集到产品接收罐，得甲基三乙氧基硅烷成品，成品含量：99.7%；水解氯：0ppm；游离氯：0.2ppm。 [0010] 实施例3采用质量流量计控制方法将甲基三氯硅烷、汽相乙醇、液相乙醇按1.0:0.5:0.45的质量比加入至酯化反应塔内，其中，甲基三氯硅烷压入到塔中部，汽相乙醇压入塔下部，液相乙醇压入到塔上部，以使酯化反应充分进行，酯化反应釜温控制为135℃，塔顶温度控制为 40℃ 100℃；得甲基三乙氧基硅烷粗品；酯化反应完成后，将酯化反应釜内的甲基三乙氧基~ 硅烷粗品转入粗品老化釜内进行老化反应，并按照甲基三氯硅烷投料量的0.2%向老化釜内加无水三氯化铝，以助老化反应充分进行，，老化釜釜温控制为135℃，保持老化时间6h；老化反应完成后，将老化釜釜温降至50℃，按照甲基三氯硅烷投料量的0.4%向老化釜内加铝粉中和剂，以将甲基三乙氧基硅烷粗品中和至PH=7，中和完毕后，将中和后的粗品转入蒸馏釜内进行甲基三乙氧基硅烷精馏工序，精馏釜釜温控制为150℃ 160℃，真空度控制为-~ 0.08MPa，产品从塔上部蒸出，经冷凝器冷凝后，被收集到产品接收罐，得甲基三乙氧基硅烷成品；成品含量：99.7%；水解氯：0.25ppm；游离氯：0.32ppm。 |
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