[发明专利]一种3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙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)丙基三乙氧基硅烷的制备方 法。

背景技术

3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷是一种用途广泛的有机硅烷 偶联剂。与其系列产品3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷相似主要 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；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。

以三乙氧基硅烷和甲基丙烯酸烯丙酯为原料，经一步硅氢加成合 成3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷，这种方法国内没有文献报道， 国外有一篇日本专利JP-08311079是用这种直接法合成的，但是其催 化剂用的是亚硝基苯胲铝盐溶于苯氰中制得，催化剂结构复杂，而且 选择性差，异构体含量较大，与产品难以分离提纯，收率也只有 81.8％，另外在反应过程中用的阻聚剂阻聚效果不好，在蒸馏提纯产 品时凝胶的风险大；还有文献PL 158567用Pt与PPh₃和CH₂＝CH₂或(EtO)₃SiCH＝CH₂的配位化合物为催化剂，直接法合成产物摩尔 收率为90％左右，但事实上这样的催化剂很难做成功，大多会析出 固体，催化效果差，用量大，尤其在大规模生产上，催化剂成本高， 而且其所述的阻聚剂的阻聚效果差，凝胶的风险也大。

本发明针对上述情况，作了深入研究，提出的催化剂制备简单， 催化剂催化活性好、效率高、用量少、选择性也好；制备产品的过程 反应条件温和反应易于控制，产品易于分离提纯，产品质量好，经一 次减压蒸馏，可得到摩尔收率92-95％，纯度达98％的产品。

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)丙基三乙氧基 硅烷的制备方法，该方法较简便、效率高、产品收率高、产品质量好。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷的制备方法：在催化剂 存在下，三乙氧基硅烷与甲基丙烯酸烯丙酯于95～135℃反应得到 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷；其中三乙氧基硅烷与甲基丙烯 酸烯丙酯的质量比为1.4∶1-1.6∶1；所用催化剂由下法得到：将氯铂酸 加入异丙醇溶解后，加入四甲基二乙烯基二硅氧烷，然后加热到75～ 85℃反应0.5～1小时，然后加入浓度为0.1～0.3g/ml的三苯基膦的异 丙醇溶液，加完保持在75～85℃反应1～2小时得到催化剂；所用原 料氯铂酸∶异丙醇∶四甲基二乙烯基二硅氧烷∶三苯基膦的质量比例为 0.1∶5～7∶2～4∶0.1～0.3。

本发明三乙氧基硅烷与甲基丙烯酸烯丙酯的反应时间为2～5小 时。

本发明所述三乙氧基硅烷中加有阻聚剂氮氧自由基哌啶醇，甲基 丙烯酸烯丙酯中加有阻聚剂N，N′-二苯基对苯二胺。

本发明3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷可按下法制备：将三 乙氧基硅烷加入反应器，同时加入催化剂，然后加入与三乙氧基硅烷 质量比为1-3‰的阻聚剂氮氧自由基哌啶醇，加热到90～95℃，开始 滴加溶有甲基丙烯酸烯丙酯质量1-2‰的阻聚剂N，N′-二苯基对苯二 胺的甲基丙烯酸烯丙酯，滴加过程控温在95～135℃，滴完后保持在 105℃～110℃反应2～3小时，然后加入与阻聚剂氮氧自由基哌啶醇 质量相等的阻聚剂4-二甲氨基吡啶，减压蒸馏，压力为3～5mmHg， 收集130～150℃馏份即为产品3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷。

在本发明中，催化剂的用量按氯铂酸的量计，催化剂与三乙氧基 硅烷的质量比为5～10ppm。

本发明与现有技术相比：本发明制备简便、产品收率高。所用催 化剂催化效率高，催化剂用量少，每生产一吨产品需6～7克氯铂酸， 大大降低了催化剂成本；催化剂在催化目标产物时选择性好，异位加 成副产物一般在0.5％以内，产品质量好；催化剂制备简便，制备产 品的反应过程放热相对温和易于控制，也大大降低了反应过程中凝胶 化的可能性，反应也无需加入溶剂和其他的促进剂，整个过程产生的 费料比较少，符合环保要求。

具体实施方式

3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的催化剂及产品合成方法：