[发明专利]一种分步水解制备有机硅树脂的方法

说明书

本发明属于树脂合成领域，特别涉及一种分步水解制备有机硅树脂的方法，将各有机硅单体和有机溶剂按比例加入第一水解塔，初步水解后进入第二水解塔，最后进入第三水解塔进行充分水解，水解完成后，进行水洗，水洗分离，然后加入催化剂进行调聚缩聚，加调节剂降低凝胶程度，调制硅树脂溶液质量分数为50％，即得有机硅树脂。本发明方法采用分步水解的方法制备有机硅树脂，水解反应分步进行，反应不放热，水解反应温度易于控制，无需外加制冷剂降温，节约了成本，且水解反应比较彻底，产量得到了提高。水解的吸附产物盐酸应用广泛，创造了一定的经济效益。

技术领域

本发明属于树脂合成领域，特别涉及一种分步水解制备有机硅树脂的方法。

背景技术

有机硅树脂是有机硅材料中的重要成员，它不同于有机硅橡胶的线性结构，也不同于硅油、硅烷的分子量较小，它是一种立体形网状结构，具有有机硅材料的基本性能，耐高温，耐低温，高绝缘，耐候，抗辐射，耐化学药品，憎水等特性。

现有的有机硅树脂的制备方法，其工艺为：首先将计量好的氯硅烷单体与含有有机溶剂的水溶液混合，进行水解反应，水解完成后，进行水洗，水洗分离；然后再进行调聚、调节浓度，后即得有机硅树脂。

现有制备有机硅树脂的过程中，由于原料中的有机硅材料单体与溶剂水解反应会生成氯化氢气体，而生成的氯化氢溶于水，且氯化氢的溶解热又很大，导致氯化氢溶于水的过程中会放出大量的溶解热。而制备有机硅树脂的水解过程需要在较低的温度下进行，因此，通常制备有机硅树脂的过程中需要利用制冷剂来控制反应釜的反应温度，这样会大大的增加反应成本。另外，水解后生成的氯化氢没有得到更好的回收，资源没有得到有效的利用，却会腐蚀设备，并会造成环境污染。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种分步水解制备有机硅树脂的方法。本发明方法在制备有机硅树脂的过程中将水解反应釜改为三个连续的水解塔，具体工艺过程为：

将各有机硅单体和有机溶剂按比例加入第一水解塔，初步水解后进入第二水解塔，最后进入第三水解塔进行充分水解，水解完成后，进行水洗，水洗分离，然后加入催化剂进行调聚缩聚，加调节剂降低凝胶程度，调制硅树脂溶液质量分数为50％，即得有机硅树脂。

其中，第一水解塔产生的氯化氢气体通过管道进入盐酸吸收塔，外加蒸馏水回收质量分数约为20％的盐酸，第二水解塔和第三水解塔水解产生的废水与盐酸吸收塔排放的尾气形成稀盐酸用于第一水解塔的水解反应。经吸收后的尾气进行中和排放。

第一水解塔中加入第一批原料进行水解反应的过程中，需外加8-10％的稀盐酸促进水解反应的进行，经过一次循环后第一水解塔中均采用回收稀盐酸进行水解。

本发明合成有机硅树脂的原料为：

基本有机硅材料单体：一甲基三氯硅烷(M1)，二甲基二氯硅烷(M2)，一苯基三氯硅烷(P1)，二苯基二氯硅烷(P2)；

其中，一甲基三氯硅烷，纯度＞99％；二甲基二氯硅烷，纯度＞99.9％；

一苯基三氯硅烷，纯度＞99％；二苯基二氯硅烷纯度＞99％；

特种有机硅单体：

可以是：含双键基团的有机硅单体(甲基乙烯基二氯硅烷)、含活泼氢的有机硅单体(甲基氢二氯硅烷)和硅烷偶联剂(如含环氧基的三乙氧基硅烷，含酯基的三乙氧基硅烷，以及含胺基、丙烯酰基等的三乙氧基硅烷)中的1种以上有机硅单体材料。

上述总的有机硅单体中，硅原子上的有机基团R数目与硅原子数的比例，R/Si在1.0～1.6之间，且苯基数占总R数的20～60％，特种有机硅单体质量占有机硅单体总质量的10～40％；有机溶剂质量为单体质量的0.8～1.2倍；有机溶剂为：酮类、醚类或脂类溶剂，具体可以为：环已酮、丁酮、乙酸乙酯或丁基乙醚；水解用水量为单体总质量的1～2倍。