[发明专利]一种深度去除正硅酸乙酯中氯的方法

说明书

本发明提供了一种深度去除正硅酸乙酯中氯的方法，包括以下步骤：将正硅酸乙酯粗品与乙醇钠乙醇溶液混合，首先在温度不超过60℃的条件下反应，然后升温至80℃～140℃继续反应，得到反应后物料；将所述反应后物料经过滤得到液相，将所述液相经过精馏去除轻组份和重组份，得到正硅酸乙酯产品。本发明方法有效的解决了正硅酸乙酯中氯含量过高的问题，无论是游离的氯离子还是有机氯，都可以深度的去除，使正硅酸乙酯中的氯含量降低到50ppb以下；在除氯的同时，还可去除正硅酸乙酯中微量的水分，使水分含量可到5ppm以下，利于后续应用。本发明方法工艺简单、稳定，成本低，可操作性强。

技术领域

本发明属于正硅酸乙酯纯化技术领域，尤其涉及一种深度去除正硅酸乙酯中氯的方法。

背景技术

正硅酸乙酯(TEOS)是一种无色液体，主要用作防热涂料、耐化学作用的涂料、硅烷偶联剂、有机合成中间体以及半导体领域中化学气相沉积(CVD)SiO₂薄膜的前驱体等。正硅酸乙酯的熔点为-77℃，沸点165.5℃，微溶于水，溶于乙醇和乙醚。正硅酸乙酯的合成方法基本上包括四氯化硅法与硅粉法两种，四氯化硅法为四氯化硅与乙醇反应得到正硅酸乙酯以及副产氯化氢；硅粉法为硅粉与乙醇在含氯的催化体系下反应得到正硅酸乙酯以及副产氢气。这两种工艺体系中都带有含氯化合物，使反应后的产品含有含氯的化合物，通过精馏纯化，可得到较纯的正硅酸乙酯。

现有的正硅酸乙酯纯化工艺中，基本上为吸附与精馏。现有纯化技术主要去除金属杂质，而得到的正硅酸乙酯仍含有一定量的游离的氯以及含氯的有机硅化合物，含氯杂质过高的正硅酸乙酯容易影响其使用。

例如，在正硅酸乙酯做涂料等应用时，含氯量过高，易造成涂料黄变，同时更易腐蚀金属；在作为CVD中SiO₂薄膜的前驱体时，正硅酸乙酯的反应温度较高，会使有机硅化合物中的有机氯反应生成游离的氯，不但腐蚀金属设备、造成高分子材料的溶胀、腐蚀，还会严重影响所沉积的SiO₂薄膜的质量。可见，较高氯含量的正硅酸乙酯不利于后续应用，特别是在电子半导体等高端领域中的应用。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种深度去除正硅酸乙酯中氯的方法，本发明纯化正硅酸乙酯粗品的方法能深度去除其中的氯，有效解决正硅酸乙酯中氯含量过高的问题。

本发明提供一种深度去除正硅酸乙酯中氯的方法，包括以下步骤：

将正硅酸乙酯粗品与乙醇钠乙醇溶液混合，首先在温度不超过60℃的条件下反应，然后升温至80℃～140℃继续反应，得到反应后物料；

将所述反应后物料经过滤得到液相，将所述液相经过精馏去除轻组份和重组份，得到正硅酸乙酯产品。

优选地，所述乙醇钠乙醇溶液的质量浓度为16～24％；所述乙醇钠占正硅酸乙酯粗品的质量比为0.01～0.2％。

优选地，所述反应的温度为20～60℃，所述反应的时间为0.1～1小时，所述反应的压力为0.05～0.3MPa。

优选地，所述反应的温度为45～50℃，所述反应的时间为0.3～0.6小时。

优选地，所述继续反应的时间为0.5～3小时，所述继续反应的压力为0.05～0.3MPa。

优选地，所述继续反应的温度为110～120℃，所述继续反应的时间为1.5～2小时。

优选地，所述反应、继续反应和精馏的过程中均使用6N高纯氮气进行保护。

优选地，所述反应和继续反应的设备上设置有冷凝器。

优选地，所述精馏具体包括：将所述液相进行第一次精馏，脱除轻组份，得到脱轻后物料，将所述脱轻后物料进行第二次精馏，脱除重组份，经冷凝，得到正硅酸乙酯产品。