中性Γ氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN94114257.4

申请日:

1994.12.27

公开号:

CN1107851A

公开日:

1995.09.06

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

公开|||

IPC分类号:

C07F7/18

主分类号:

C07F7/18

申请人:

曲阜市第三化工厂;

发明人:

孔德雨; 陈若成; 王汝坤; 翟恒泰; 孔令弘; 王仲安; 孔勇

地址:

273145山东省曲阜市曲尼路南息陬乡

优先权:

专利代理机构:

山东省专利事务所

代理人:

姜明

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内容摘要

本发明提供一种中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法,其工艺是采用无水甲醇和γ-氯丙基三氯硅烷反应生成酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷,再用甲醇镁中和使其生成中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷,工艺中采用两次减压蒸馏,一次甲醇镁中和,因此该工艺不仅收率高,而且纯度高,属于高档次产品,和现有技术相比,具有工艺简单,对环境无污染,生产成本低等特点,可广泛用于建材、化工、塑料、橡胶等等工业领域,产品很受用户欢迎,具有很好的社会经济效益。

权利要求书

1: 中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法,其特征在于用无水甲醇与γ-氯丙基三氯硅烷醇解反应生成酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷,再加入甲醇镁进行中和反应制备中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
2: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于γ-氯丙基三氯硅烷的醇解反应步骤为: 第一步:向γ-氯丙基三氯硅烷中的按1∶3摩尔的比例滴加无水甲醇,其滴加速度为6~10Kg/h,温度控制在10~60℃,真空度控制在500~700mmHg柱,γ-氯丙基三氯硅烷醇解生成酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷。 第二步:无水甲醇滴加完毕,将酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷升温至30~60℃,真空度控制在400~600mmHg柱,恒温回流3~5小时,开启酸吸收设备回收HCl。 第三步:将酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷减压蒸馏,在温度60~70℃,真空度400~600mmHg柱下蒸出剩余的甲醇,再升温80~110℃真空度为20~50mmHg柱下蒸出酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
3: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于中和反应步骤: 第一步:向蒸馏后的酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷中加入3~5%的甲醇镁,在65~80℃的恒温下回流3~4小时,控制PH7~9。 第二步:减压蒸馏60~90℃,先蒸出甲醇,再控制真空度20~50mmHg柱收集80~110℃的馏份即得PH为7±0.3的中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷。

说明书


本发明涉及一种有机硅偶联剂的制备方法,具体地说是一种中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法。

    γ-氯丙基三甲氧基硅烷是制备有机硅偶联剂的主要中间体,是橡胶产品填加剂中SiO2的处理剂,也是橡胶的补强剂,在现有的生产γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备工艺中,存在有工艺复杂纯度低、收率低、产品档次低、对环境污染严重、产品容易返酸等不足,不能满足有机硅偶联剂市场的需要。

    本发明的目的是提供一种工艺简单,对环境无污染,产品收率高,纯度高的中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法。

    本发明的中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法主要包括两个主要反应步骤,1是γ-氯丙基三氯硅烷的醇解,2是酸性γ-氯丙基三甲氧基的中和,反应方程式如下:

    1、醇解反应

    2、中和反应

    3、水解反应

    4、置换反应

    通过上述反应方程式可以看出,除了醇解反应由γ-氯丙基三氯硅烷制备γ-氯丙基三甲氧基硅烷外,少量的γ-氯丙基三氯硅烷和水发生水解反应生成中间产物γ-氯丙基三羟基硅烷,中间产物再和甲醇镁进行置换反应,最终产物也是γ-氯丙基三甲氧基硅烷。

    γ-氯丙基三甲氧基硅烷的具体制备过程如下:

    1、γ-氯丙基三氯硅烷的醇解

    第一步:向装有γ-氯丙基三氯硅烷的反应釜中按1∶3摩尔比例滴加无水甲醇,其滴加速度控制在6~10Kg/小时,温度控制在10~60℃,真空度控制在500~700mmHg柱,γ-氯丙基三氯硅烷和甲醇反应生成酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷。

    第二步:无水甲醇滴加完毕,将反应釜内的酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷升温30~60℃,真空度控制在400~600mmHg柱,恒温回流3~5小时,反应生成的副产品HCl经酸吸收罐吸收。

    第三步:将酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷进行减压蒸馏,先将未反应的剩余甲醇于温度60~90℃,真空度为400~600mmHg柱下蒸出,再升温80~110℃,真空度控制在20~50mmHg柱,蒸出酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷。

    2、中和反应

    第一步:向蒸馏出地酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷中加入3~5%甲醇镁,加热65~80℃,恒温回流3~4小时反应结束,测PH为7~9。

    第二步:再减压蒸馏,温度控制在60~70℃,真空度控制在400~600mmHg柱,先蒸出副产品甲醇,再升温80~110℃,真空度控制在20~50mmHg柱,蒸出中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷,PH为7±0.3,副产品是MgCl2和Mg(OH)2。

    在γ-氯丙基三氯硅烷的醇解反应中,由于原料中少量水的存在会有少部分γ-氯丙基三氯硅烷和水发生水解反应,生成γ-氯丙基三羟基硅烷和主反应产物γ-氯丙基三甲氧基硅烷一并蒸出,在中和反应釜中和甲醇镁进行置换,反应生成γ-氯丙基三甲氧基硅烷和Mg(OH)2沉淀,此反应完全且能提高收率,甲醇镁中和反应产物中的残存HCl得副产品MgCl2和甲醇,甲醇的回收供第一步醇解反应使用。

    实施例:本发明的中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法,用设备工艺流程图作进一步说明,附图为本发明的设备工艺流程图。

    附图中(3)、(4)为γ-氯丙基三氯硅烷和无水甲醇的计量槽;(5)是反应釜,先将γ-氯丙基三氯硅烷加到带蒸汽加热套的反应釜中,再向釜中滴加无水甲醇,滴加速度控制在7.5Kg/小时,釜温控制在25℃±5℃,真空度控制在550mmHg柱,由真空泵(2)抽真空,抽出的酸气由酸吸收罐(1)吸收,醇解反应完后,将釜温升到50℃±5℃,真空度为500mmHg柱,启动冷凝器(17),恒温回流3小时,再将釜温升至100℃,启动真空泵(9)控制真空度60mmHg,减压蒸出甲醇,经冷凝器(6)冷凝回收到接收器(7)中,再将釜温升到110℃,真空度控制在25mmHg柱蒸出酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷,经冷凝器(6)冷凝在接收器(8)中收集,将收集的酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷打入中和釜(10)中,由甲醇镁计量槽(11)向中和釜(10)内加4%的甲醇镁,将釜升到80℃,启动真空泵(15)和冷凝器(18),真空度控制在400mmHg柱下回流3小时,在真空度60mmHg柱下蒸出副产品甲醇,由接收器(13)中收集回用,再升温至110℃真空度为20mmHg柱蒸出中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷经冷凝器(12)冷凝在接收器(14)中收集,副产品MgCl2和Mg(OH)2从中和反应釜底放进渣槽(16)中。

    附图中设备名称及编号

    1    酸吸收罐

    2    9、15喷射真空泵

    3    γ-氯丙基三氯硅烷计量槽

    4    无水甲醇计量槽

    5    醇解反应釜

    6    12、17、18冷凝器

    7    13甲醇接收器

    8    酸性γ-氯丙基三甲氧基硅烷接收器

    10    中和反应釜

    11    甲醇镁计量槽

    14    成品中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷接收器

    16 MgCl2、Mg(OH)2渣槽。

    本发明的中性γ-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法和现有技术相比具有工艺简单、收率高、纯度高、无三废污染、产品质量高等特点,一般效率在85%~95%,纯度可达98%,因此有很好的社会经济效益。

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本发明提供一种中性-氯丙基三甲氧基硅烷的制备方法,其工艺是采用无水甲醇和-氯丙基三氯硅烷反应生成酸性-氯丙基三甲氧基硅烷,再用甲醇镁中和使其生成中性-氯丙基三甲氧基硅烷,工艺中采用两次减压蒸馏,一次甲醇镁中和,因此该工艺不仅收率高,而且纯度高,属于高档次产品,和现有技术相比,具有工艺简单,对环境无污染,生产成本低等特点,可广泛用于建材、化工、塑料、橡胶等等工业领域,产品很受用户欢迎,具有很好的社会。

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