[发明专利]一种催化硅氢加成法制备氟代烷基硅氧烷的方法

说明书

本发明公开了一种催化硅氢加成法制备氟代烷基硅氧烷的方法，该方法在反应瓶中加入氟代烯烃和含氢烷氧基硅烷，再加入Ru系催化剂，加料结束后，在400r/min的搅拌速率下控制反应温度50‑100℃，反应时间2‑10h，反应结束后，降温至室温，过滤得到氟代烷基硅氧烷并探讨反应时间、反应温度、投料比等反应因素对实验的影响。本发明制备的氟代烷基硅氧烷产率高，纯度高，品质好，操作安全环保。

技术领域

本发明涉及一种催化硅氢加成法制备氟代烷基硅氧烷的方法，涉及氟代烷基 硅氧烷制备领域。

背景技术

有机硅材料具有耐高低温性，优异的耐候性及良好的疏水性，有机氟材料高 耐热性、耐化学腐蚀性、低表面能。氟代烷基硅氧烷结合了有机硅材料和有机氟 材料的性能，因此具有优异的耐高低温性、超强疏水疏油性、高耐热性和化学稳 定性，广泛应用于玻璃行业、汽车行业和表面涂层行业等。与目前市场上常见的 防水剂相比，如水性结晶型渗透防水剂和有机硅防水剂，氟代烷基硅氧烷具有原 料廉价产品易制，能满足工程需要的优势。

WO2005058919公开了一种制备氟代烷基硅烷的方法，在铂系催化剂的作用 下，氟代烯烃与氢氯硅烷进行硅氢加成反应，得到氟代烷基氯硅烷。提纯后，加 入1％甲基乙基酮改性的乙醇进行醇解反应，得到氟代烷基硅烷。醇解步骤会产 生氯化氢，对设备的腐蚀性较大，且工艺步骤多，反应进行不完全，会影响生成 物的产率。

CN105218573A公开了一种负载型铂催化剂制备全氟烷基乙基硅烷的方法， 先在反应瓶中加入全氟烷基乙烯和催化剂，再以连续滴加的加料方式加入氢硅 烷，控制反应时间和反应温度，最后过滤精馏得到全氟烷基乙基硅烷。该方法能 在相对温和的条件下进行，操作安全，但是铂的价格相对较高，不适合大规模的 工业化。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种催化硅氢加成法制备氟代烷基 硅氧烷的方法。

为了解决上述技术问题，采用技术方案如下：

其中，R₁，R₂，R₃选自氢基、C_1-20烷基、C_1-20芳基、甲氧基、乙氧基、硅 氧基或异丙氧基，Rf选自单氟代、多氟或全氟的C_1-10烷基或芳基，单氟代、多 氟或全氟的C_1-10烷基乙酸酯基，催化剂选自Ru系催化剂，包括RuCl₃、Ru₃(CO)₁₂、 [Ru(CO)₃Cl₂]₂、Ru(AcAc)₃、(Ph₃P)₂Ru(CO)₃催化剂，Pt-Ru催化剂，Ru/C催化剂 或Ru/Al₂O₃催化剂。

具体制备氟代烷基硅氧烷的方法，包括以下：

(1)先在反应瓶中加入氟代烯烃和含氢烷氧基硅烷，再加入Ru系催化剂；

(2)加料结束后，使氟代烯烃和含氢烷氧基硅烷在Ru系催化剂的作用下进行 反应，在400r/min的搅拌速率下控制反应温度60-100℃，反应时间2-10h；

(3)反应结束后，降温至室温，过滤得到高纯度的氟代烷基硅氧烷。

优选后，氟代烯烃和含氢烷氧基硅烷的投料摩尔比为1:1.2。

优选后，氟代烯烃和含氢烷氧基硅烷的反应温度为80℃。

优选后，氟代烯烃和含氢烷氧基硅烷的反应时间为4h。

优选后，催化剂用量为与含氢烷氧基硅烷摩尔比为1:1000。