[发明专利]用于防止不饱和有机硅化合物聚合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制备或处理不饱和有机硅化合物时用于防止其聚合的工业方法。

背景技术

具有不饱和有机官能团，例如，乙烯基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基的有机硅化合物被广泛用作无机材料与有机材料之间的粘合剂，例如，用于玻璃纤维上胶、在有机聚合物中作为交联剂或用于填料的处理。

用于制备这样的化合物的方法包括，例如，在具有SiH键的硅烷和多不饱和有机化合物之间通过金属化合物催化的反应。另外的常规路线是氯烷基硅烷和(甲基)丙烯酸碱金属盐的反应。所有这些方法均在高温下放热地进行。因此在反应过程中存在产物通过不饱和有机基团聚合的风险，结果产物损失并且使用的反应装置必须进行昂贵的清洗。

另外，具有不饱和有机基团的硅烷通常通过蒸馏来纯化，由于蒸馏必然的热应力，同样承担相当大的聚合风险。最后，在这些化合物的存储过程中也存在聚合的风险。

使具有不饱和有机基团的有机硅化合物的聚合风险最小化的各种方法是已知的。US 4,276,426中描述了，例如，利用反应物的快速泵送循环在环管反应器中由甲基丙烯酸烯丙酯和各种具有SiH键的硅烷来合成3-甲基丙烯酰氧基丙基硅烷，结果可以防止聚合。

防止具有不饱和有机基团的有机硅化合物聚合的多种方法包括使用自由基聚合抑制剂：DE 1183503描述了通过加入50-500ppm的羟苯基化合物例如氢醌或氢醌单甲醚以及可溶于水和硅烷的按重量计0.5-10％的醇来稳定化。DE 2238295描述了使用醌以及相应烯醇。US 4,563,538描述了通过2，6-二叔丁基苯醌来稳定不饱和有机硅化合物，而在US 4,722,807中使用2，6-二叔丁基氢醌和甲醇的组合。另一方法在US 4,894,398中加以描述：通过加入足够量的羟胺来进行不饱和有机硅化合物的稳定。DE 3832621C1描述了两种不同聚合抑制剂的结合，包含来自N，N′-二取代的对苯二胺类的化合物和来自2，6-二叔丁基-4-烷基苯酚类的化合物。US4,780,555描述了防止不饱和有机硅化合物聚合的另外方法：吩噻嗪以及包括按体积计至少0.1％氧气的气体气氛的组合(其与不饱和有机硅化合物接触)进行稳定。该方法的缺点是需要限定量的要存在的氧，这在技术上是复杂的，尤其在蒸馏过程中，并且在安全性方面也是不利的。在US5,145,979中被描述为具有稳定效果的化合物的另外的组合是(空间)位阻酚、芳香胺和烷基胺的混合物。可以用来稳定具有不饱和有机官能团的有机硅化合物的另外的化合物是，例如，特定的2，6-二烷基-4-N，N-二烷基氨基甲酚，单独或与其它具有稳定效果的化合物组合(EP 0520477B1)，叔胺(DE 4430729A1)，非芳香烃，稳定的自由基例如2，2，6，6-四甲基哌啶基氧化物(″TEMPO″，US 5,616,753，US 5,550,272)，N，N′-二取代的对喹啉二胺(EP 0708081B1)，不饱和有机酸的二烷基酰胺(例如在EP 0845471A2中)，2-巯基苯并噻唑的锌盐或二甲基二硫代氨基甲酸盐(例如在EP 0845465A2中)。

所有描述的方法的缺点是必须加入相对大量的稳定化合物，即，基于硅烷的重量按重量计50-2000ppm，这些化合物经常是十分昂贵的，并且描述的方法如在与含氧气体混合物接触的情况下一样在安全性方面经常是有问题的。此外，尽管对不饱和有机硅化合物的稳定作用，但大部分描述的化合物仍然涉及不饱和有机硅化合物会聚合并且由此丢失的风险。最后，另外的缺点是大部分描述为聚合抑制剂的化合物是固体，其仅可以使用复杂的工作步骤或装置计量。US 6,441,228B2描述了在合成甲基丙烯酸中使用含钼的钢合金。WO 2005/40084描述了使用含铜合金来制备、纯化、处理或储存烯键式不饱和化合物。这里的缺点是使用非常规合金。

发明内容

因此本发明的目的是开发一种制备、纯化、处理或存储不饱和有机硅化合物的适用于工业生产并且没有现有技术的缺点的方法。

本发明提供了一种在制备或处理通式(1)的不饱和有机硅化合物(S)时防止聚合的方法：

H₂C＝C(R¹)[C(O)O]_w(O)_x-(R²)_y-Si(R³)_z(OR⁴)_3-z  (1)，

其中

R¹是氢原子或具有1-10个碳原子的直链或支链烃基，