阻燃增塑剂二甲基1,2邻二氧基环硅烷化合物的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510100789.2

申请日:

2015.03.06

公开号:

CN104710463A

公开日:

2015.06.17

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C07F 7/18申请日:20150306|||公开

IPC分类号:

C07F7/18; C08K5/549; C08L27/06

主分类号:

C07F7/18

申请人:

苏州阳桥化工科技有限公司

发明人:

徐元清; 王彦林; 王世杰; 刘金霞

地址:

215131江苏省苏州市相城区元和街道相城大道833号1-2012号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法,该化合物的结构如下式所示:式中R=甲基、乙基、丙基或丁基。制备方法为:在装有高效分馏装置的反应器中,使等摩尔的1,2-邻二醇和二甲基二甲氧基硅烷与有机溶剂混合,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行反应体系温度逐渐升高,在100~160℃保温反应5~9h,当分馏出的甲醇达到理论量时,蒸馏出有机溶剂,得无色透明液体二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷。本发明化合物阻燃效能高,成炭性好,适合用于聚氯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂等材料的阻燃增塑剂,并且生产工艺简单,设备投资少,成本低,易于实现工业化生产。

权利要求书

权利要求书
1.  一种阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法,其特征在于,该方法为:
在装有高效分馏装置的反应器中,加入等摩尔的1,2-邻二醇和二甲基二甲氧基硅烷及适量的有机溶剂,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行反应体系的温度逐渐升高,在100~160℃保温反应5~9h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,该化合物的结构如下式所示:

式中R=甲基、乙基、丙基或丁基。

2.  如权利要求1所述阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法,其特征在于:所述1,2-邻二醇为1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇或1,2-己二醇。

3.  如权利要求1所述阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、二氧六环、四氯乙烷、乙二醇二乙醚或二乙二醇二甲醚,其用量为有机溶剂体积毫升数是产品理论质量克数的2-5倍。

说明书

说明书阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法。二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷属无卤有机硅阻燃剂,适合用作聚氯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂等材料的阻燃增塑剂。
背景技术
目前合成有机高分子材料的应用越来越广泛。由于其本身具有易燃性,所引发的火灾也越来越多,给人们的生命财产安全带来巨大的威胁,因而促进了阻燃剂和阻燃材料的快速发展。在易燃高分子材料中加入阻燃剂进行阻燃改性是解决易燃问题的一种有效方法。其中卤系阻燃剂发展历史悠久,应用技术成熟,综合性价比高,得到了广泛的应用。但是,卤系阻燃剂在燃烧时会放出有害气体,使其应用在某些领域受到了限制。所以,无卤阻燃剂的研究,已成为阻燃剂研究的重要方向之一。由于分子中含有C-Si键的有机硅阻燃剂分解温度高,结构稳定,阻燃效果好,还有成炭作用,因此有机硅阻燃剂的研究与应用开发成了热点课题。
本发明公开了一种无卤、环保阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法。该化合物阻燃效能高,成炭性好,具有增塑性,成本低,工艺简单,应用广泛,具有很好的应用开发前景。
发明内容
本发明的目的在于提出一种阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷的制备方法,其工艺简单,设备投资少,易于规模化生产,且原料廉价易得,成本低廉,可克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的,本发明采用了如下技术方案,如上所述二甲基-1,2-邻 二氧基环硅烷的制备方法,其特征在于,该方法为:
在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的反应器中,加入等摩尔的1,2-邻二醇和二甲基二甲氧基硅烷及适量的有机溶剂,升温到80℃开始有回流,进行分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行沸点较低的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度逐渐升高,在100~160℃保温反应5~9h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷。
如上所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、二氧六环、四氯乙烷、乙二醇二乙醚或二乙二醇二甲醚,其用量为有机溶剂体积毫升数是产品理论质量克数的2-5倍。
本发明的二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷为无色透明液体,其适合用作不饱和树脂、环氧树脂、聚氨酯和聚氯乙烯等材料的阻燃增塑剂。
二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷的制备工艺原理如下式所示:

与现有技术相比,本发明的创新之处在于:
①本发明阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷具有稳定的环状有机硅结构,物理化学性能稳定,环上支链的引入赋予产品较好的增塑性,与高分子材料相容性好,燃烧时能生成致密的硅炭层,有成炭防滴落作用,加工性能好。
②本发明阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷不含卤素,符合阻燃剂无卤环保的发展要求,有很好的应用开发前景。
③本发明阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷制备方法简单,原料廉价易得,成本低,易于规模化生产。
附图说明
为了进一步说明产品的结构和性能特给出如下附图。
1、二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷的红外光谱图,详见说明书附图图1。
图1表明,2967cm-1处为C-H键的伸缩振动峰;2879cm-1处为与氧相连的C-H键的伸缩振动峰;1411cm-1处为C-H键的弯曲振动峰;1261cm-1处为C-O键的伸缩振动峰;1069cm-1处为Si-O键的伸缩振动峰;807cm-1处为C-Si键的伸缩振动峰。
2、二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷的红外光谱图,详见说明书附图图2:
图2表明,2972cm-1处为C-H键的伸缩振动峰;2836cm-1处为与氧相连的C-H键的伸缩振动峰;1442cm-1处为C-H键的弯曲振动峰;1258cm-1处为C-O键的伸缩振动峰;1061cm-1处为Si-O键的伸缩振动峰;803cm-1处为C-Si键的伸缩振动峰。
3、二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷的红外光谱图,详见说明书附图图3:
图3表明,2981cm-1处为C-H键的伸缩振动峰;2852cm-1处为与氧相连的C-H键的伸缩振动峰;1465cm-1处为C-H键的弯曲振动峰;1260cm-1处为C-O键的伸缩振动峰;1058cm-1处为Si-O键的伸缩振动峰;802cm-1处为C-Si键的伸缩振动峰。
4、二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷的核磁光谱图,详见说明书附图图4:
图4表明,氘代氯仿为溶剂,δ0.1-0.4是Si-CH3上的甲基H峰;δ0.65-0.9是环上的甲基H峰;δ3.4-3.7是环内与氧相连的亚甲基和叔碳上的H峰。
5、二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷的核磁光谱图,详见说明书附图图5:
图5表明,氘代氯仿为溶剂,δ0.1-0.4是与硅相连的甲基H峰;δ0.7-0.95是环上乙基端位的甲基H峰;δ1.1-1.65是环上乙基上的亚甲基H峰;δ3.2-4.1是环内与氧相连的亚甲基和叔碳上的H峰。
6、二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷的核磁光谱图,详见说明书附图图6:
图6表明,氘代氯仿为溶剂,δ0.1-0.4是与硅相连的甲基H峰;δ0.75-1.0是环上丙基端位的甲基H峰;δ1.2-1.55是环上丙基上的亚甲基H峰;δ3.4-4.15是环内与氧相连的亚甲基和叔碳上的H峰。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入7.6g(0.1mol)1,2-丙二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和60ml1,4-二氧六环,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在100℃保温反应约9h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,产品得率95.5%,折光率nD25=1.4344,密度(25℃)1.146g/cm3,沸点198℃。
实施例2在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入7.6g(0.1mol)1,2-丙二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml甲苯,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在110℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,产品得率96.5%,折光率nD25=1.4344,密度(25℃)1.146g/cm3,沸点198℃。
实施例3在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入7.6g(0.1mol)1,2-丙二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和50ml二甲苯,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在140℃保温反应约6h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二 甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,产品得率98.0%,折光率nD25=1.4344,密度(25℃)1.146g/cm3,沸点198℃。
实施例4在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入7.6g(0.1mol)1,2-丙二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和50ml四氯乙烷,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在130℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,产品得率97.6%,折光率nD25=1.4344,密度(25℃)1.146g/cm3,沸点198℃。
实施例5在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入7.6g(0.1mol)1,2-丙二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml乙二醇二乙醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在120℃保温反应约8h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,产品得率96.4,折光率nD25=1.4344,密度(25℃)1.146g/cm3,沸点198℃%。
实施例6在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入7.6g(0.1mol)1,2-丙二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和30ml二乙二醇二甲醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在150℃保温反应约5h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透 明液体二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,产品得率96.6%,折光率nD25=1.4344,密度(25℃)1.146g/cm3,沸点198℃。
实施例7在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入7.6g(0.1mol)1,2-丙二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml二乙二醇二甲醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在120℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷,产品得率98.8%,折光率nD25=1.4344,密度(25℃)1.146g/cm3,沸点198℃。
实施例8在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入9.0g(0.1mol)1,2-丁二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和60ml1,4-二氧六环,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在100℃保温反应约9h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷,产品得率96.0%,折光率nD25=1.4401,密度(25℃)1.094g/cm3,沸点202℃。
实施例9在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入9.0g(0.1mol)1,2-丁二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml甲苯,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在110℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲 基-1,2-丁二氧基环硅烷,产品得率97.5%,折光率nD25=1.4401,密度(25℃)1.094g/cm3,沸点202℃。
实施例10在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入9.0g(0.1mol)1,2-丁二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和50ml二甲苯,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在140℃保温反应约6h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷,产品得率98.0%,折光率nD25=1.4401,密度(25℃)1.094g/cm3,沸点202℃。
实施例11在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入9.0g(0.1mol)1,2-丁二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和50ml四氯乙烷,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在130℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷,产品得率97.9%,折光率nD25=1.4401,密度(25℃)1.094g/cm3,沸点202℃。
实施例12在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入9.0g(0.1mol)1,2-丁二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml乙二醇二乙醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在120℃保温反应约8h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液 体二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷,产品得率96.5%,折光率nD25=1.4401,密度(25℃)1.094g/cm3,沸点202℃。
实施例13在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入9.0g(0.1mol)1,2-丁二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和60ml二乙二醇二甲醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在150℃保温反应约5h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷,产品得率97.8%,折光率nD25=1.4401,密度(25℃)1.094g/cm3,沸点202℃。
实施例14在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入9.0g(0.1mol)1,2-丁二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml二乙二醇二甲醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在120℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷,产品得率98.5%,折光率nD25=1.4401,密度(25℃)1.094g/cm3,沸点202℃。
实施例15在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入10.4g(0.1mol)1,2-戊二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和60ml二氧六环,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在100℃保温反应约9h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二 甲基-1,2-戊二氧基环硅烷,产品得率96.5%,折光率nD25=1.4221,密度(25℃)1.013g/cm3,沸点210℃。
实施例16在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入10.4g(0.1mol)1,2-戊二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml甲苯,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在110℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷,产品得率97.5%,折光率nD25=1.4221,密度(25℃)1.013g/cm3,沸点210℃。
实施例17在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入10.4g(0.1mol)1,2-戊二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和50ml二甲苯,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在140℃保温反应约6h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷,产品得率98.5%,折光率nD25=1.4221,密度(25℃)1.013g/cm3,沸点210℃。
实施例18在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入10.4g(0.1mol)1,2-戊二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和50ml四氯乙烷,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在130℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二 甲基-1,2-戊二氧基环硅烷,产品得率97.9%,折光率nD25=1.4221,密度(25℃)1.013g/cm3,沸点210℃。
实施例19在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入10.4g(0.1mol)1,2-戊二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml乙二醇二乙醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在120℃保温反应约8h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷,产品得率96.8%,折光率nD25=1.4221,密度(25℃)1.013g/cm3,沸点210℃。
实施例20在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入10.4g(0.1mol)1,2-戊二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和30ml二乙二醇二甲醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在150℃保温反应约5h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷,产品得率96.9%,折光率nD25=1.4221,密度(25℃)1.013g/cm3,沸点210℃。
实施例21在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入10.4g(0.1mol)1,2-戊二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml二乙二醇二甲醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在120℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透 明液体二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷,产品得率98.7%,折光率nD25=1.4221,密度(25℃)1.013g/cm3,沸点210℃。
实施例22在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入11.8g(0.1mol)1,2-己二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml二乙二醇二甲醚,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在120℃保温反应约7h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-己二氧基环硅烷,产品得率95.6%,折光率nD25=1.4202,密度(25℃)1.011g/cm3。
实施例23在装有搅拌器、温度计、高效分馏装置的100ml四口烧瓶中,加入11.8g(0.1mol)1,2-己二醇、12.02g(0.1mol)二甲基二甲氧基硅烷和40ml四氯乙烷,升温到80℃开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65℃,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行游离的二甲基二甲氧基硅烷减少,反应体系的温度会逐渐升高,在140℃保温反应约6h,当分馏出的甲醇达到理论量时,停止反应,蒸馏出有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物,得无色透明液体二甲基-1,2-己二氧基环硅烷,产品得率96.1%,折光率nD25=1.4202,密度(25℃)1.011g/cm3。
本案发明人还将上述合成的二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷应用于聚氯乙烯(PVC)中。参照:GB/T2406-2008《塑料燃烧性能试验方法-氧指数法》测样品的极限氧指数。将二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、协效阻燃剂三氧化二锑(Sb2O3)和聚氯乙烯以不同比例混合均匀后,用挤出机挤出,制成直径为3mm的样条,用HC900-2极限氧指数测定仪测试,实验表明二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷对PVC阻燃性能优良,具有好的成炭性能, 还有较好的增塑性,是一种较好的阻燃成炭剂,还是一种较好的阻燃增塑剂,部分实验数据见表1-3所示:
表1 二甲基-1,2-丙二氧基环硅烷的阻燃性能测试数据

表2 二甲基-1,2-丁二氧基环硅烷的阻燃性能测试数据

表3 二甲基-1,2-戊二氧基环硅烷的阻燃性能测试数据

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本发明涉及一种阻燃增塑剂二甲基-1,2-邻二氧基环硅烷化合物的制备方法,该化合物的结构如下式所示:式中R甲基、乙基、丙基或丁基。制备方法为:在装有高效分馏装置的反应器中,使等摩尔的1,2-邻二醇和二甲基二甲氧基硅烷与有机溶剂混合,升温到80开始沸腾分馏反应,控制分馏柱顶温度不高于65,连续分出生成的甲醇,随着反应的进行反应体系温度逐渐升高,在100160保温反应59h,当分馏出的甲醇达到理论量时,。

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