[发明专利]一种3－(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法。包括新型催化剂的制备和复合阻聚技术的运用。该催化剂和阻聚技术适合以含氢硅氧烷和甲基丙烯酸烯丙酯或结构相近的不饱和酯类为原料进行的一系列硅氢加成反应。

背景技术

3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷是一种用途广泛的有机硅烷偶联剂。主要用作树脂及聚合材料增黏剂；合成含甲基丙烯酰氧烃基硅油；室温固化的丙烯酸系涂料及聚烯烃法的交联剂；与甲基丙烯酸甲酯共聚制接触眼镜；还用作提高绝缘油和光纤涂料的憎水性以及改善聚酯混凝土的机械性能等方面。

催化剂方面：JP-0412492的专利报道用H₆PtCl₆/i-PrOH作催化剂，正己烷作溶剂，以三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸烯丙酯为原料，经一步硅氢加成(后统称直接法)产率为74％；JP-04128294中用同样的催化剂在无溶剂条件下，直接法的产率为85％；还有文献Pol 158567用Pt与PPh₃和CH₂＝CH₂或(EtO)₃SiCH＝CH₂的配位化合物为催化剂，直接法合成产物收率为90％左右。其他文献及专利报道的催化剂与上相似，收率也在80％-90％之间。日本专利中提到的催化剂在合成目标产物时选择性差、产率较低、且产品在蒸馏提纯过程中易于聚合；在后一专利中提到的催化剂制备工艺复杂，虽然产率较高但是催化剂用量也较大。以上催化剂的反应数一般在3～5万左右。

在阻聚技术方面：以上专利及其他文献加的阻聚剂主要有吩噻嗪、三苯基膦、对苯二酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚等。由于这个反应本身是放热反应，这对阻聚剂的阻聚性能要求很高，阻聚剂阻聚效果不理想，反应很容易凝胶化。以上文献有的使用了以上阻聚剂中的一种或者简单的将几种阻聚剂一起共用，有的选用结构非常复杂的阻聚剂，而且用量都比较大，还很难达到理想的阻聚效果，尤其是在蒸馏过程中易胶黏，这就增加了生产风险，也提高了成本。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法。其中包括新型催化剂的制备和复合阻聚技术的运用。该催化剂制备简便、效率高、用量少、选择性强、产品收率高；这种阻聚技术阻聚效果好不易凝胶化、用量小、易与产品分离、产品易去色、质量好而且对催化剂无害。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

1、一种以三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸烯丙酯为原料合成目标产物3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的新型催化剂的制备。技术方案：A.催化剂的制备：以氯铂酸，异丙醇，化合物A为原料，将氯铂酸加入异丙醇溶解后加入化合物A，然后加热到65～85℃反应1～3小时，得到液体催化剂。氯铂酸，异丙醇，化合物A的质量比为：1∶70～75∶20～25。

所述化合物A为四甲基二乙烯基二硅氧烷或1，3，5，7-四甲基四乙烯基环四硅氧烷或1，4-环辛二烯或1，5-环辛二烯或乙酰丙酮或2，5-二甲基-2，4-己二烯其中的一种。

2、防止反应和蒸馏过程中发生凝胶化的复合阻聚技术。

B.在三甲氧基硅烷中加0.2～0.5‰阻聚剂吩噻嗪(以使用的阻聚剂的质量比上甲基丙烯酸烯丙酯的投料量计算)和0.2～0.5‰的阻聚剂ZJ-701(北京加成助剂研究所提供或购置)，65～85℃溶解均匀得到橘黄色、具有复合阻聚效果的原料X。

C.在甲基丙烯酸烯丙酯中加入0.2～0.5‰的阻聚剂N，N′-二苯基对苯二胺，30℃左右溶解均匀得到草绿色的原料Y。

D.上述两种原料(X、Y)以1.1∶1的质量比和1.5‰(催化剂的质量比上三甲氧基硅烷的质量计算)催化剂(A步骤得)一起在85～95℃反应2～3小时，在该反应物中加入0.1～0.5‰阻聚剂ZJ-701(北京加成助剂研究所提供或购置)和1～1.5‰的阻聚剂ZJ-101(北京加成助剂研究所提供或购置)，溶解均匀得到暗红色、具有复合阻聚效果的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。

所述的阻聚剂在真空干燥箱中30-50℃下烘干后使用。