[发明专利]一种四甲基四乙烯基环四硅氧烷的制备方法

说明书

本发明提供一种四甲基四乙烯基环四硅氧烷的制备方法。该制备方法包括：(1)将甲基乙烯基二氯硅烷加入低温溶剂体系中，低温反应一段时间，而后升至高温条件下进行环化反应，反应完成后，将反应液冷却、分液，得到酸水层和油层；其中，所述溶剂体系包括水和表面活性剂；(2)向所述油层中加入盐溶液进行洗涤沉降，并调整混合物pH值，分离出的水解液；(3)对所述水解液进行减压精馏，得到含有四甲基四乙烯基环四硅氧烷的馏分。本发明方法采用闭环状的控制过程：低温水解反应、加入表面活性剂、酸性高温环化；进一步辅助盐溶液洗涤沉降，达到了提高环体V4收率、提升环体V4产品质量的目的。

技术领域

本发明属于有机硅制备领域，具体涉及一种四甲基四乙烯基环四硅氧烷的制备方法。

背景技术

四甲基四乙烯基环四硅氧烷(V4)通常的制备方法为：甲基乙烯基二氯硅烷在一定条件下(水、6mol/L盐酸、饱和浓盐酸、溶剂)与水进行水解反应，得到环体与线性体的混合物，称为水解液；经分层洗涤后，向水解液中加入催化剂(氢氧化钾、四甲基氢氧化铵)在高温(160-180℃)、高真空(735-745毫米汞柱)条件下进行裂解，所得产物称为混合环体，混合环体经精馏、分离，得到目标产物四甲基四乙烯基环四硅氧烷(V4)，精馏过程中的前馏分及釜残送去重新裂解。

如何有效提升水解过程中产生的环体份额，减少裂解数量，以达到节省能源，提高收率，降低成本的目的，成为亟待解决的技术问题。裂解过程中除生成环体外，还产生其他杂质，额外生成的杂质会影响产品品质。例如裂解料中V3比例份额较大，即使精馏后，在成品中也会含有一定比例的V3。因V3分子内角度大，在下游应用时，V3会先期开环加入聚合，导致乙烯基分布不均匀，影响最终产品的质量。而且V3在酸性条件下稳定性差，一段时间后会重新变为硅醇，重新聚合成稳定性好的V4及其他大环环体。如何提升V4产品的品质，也成为待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种四甲基四乙烯基环四硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基乙烯基二氯硅烷加入低温溶剂体系中，加入完成后，低温反应一段时间，而后升至高温条件下进行环化反应，反应完成后，将反应液冷却、分液，得到酸水层和油层；

其中，所述溶剂体系包括水和表面活性剂，所述表面活性剂选自辛基苯基聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯(又称司盘)、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(又称聚山梨酯、吐温)和十二烷基磺酸钠等中的至少一种；

(2)向所述油层中加入盐溶液进行洗涤沉降，并调整混合物pH值，分离出的水解液；

(3)对所述水解液进行减压精馏，得到含有四甲基四乙烯基环四硅氧烷的馏分。

根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述水与甲基乙烯基二氯硅烷的质量比为(2-3):1，例如(2.3-2.8):1，示例性为8:3，2.67:1。

根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述表面活性剂优选为辛基苯基聚氧乙烯醚。其中，所述表面活性剂在所述低温溶剂体系中的浓度为200-1000ppm，例如400-800ppm，示例性为500ppm，750ppm。表面活性剂的加入一方面可以有效提升甲基乙烯基二氯硅烷与水的反应速度，从而生成大量的甲基乙烯基硅二醇；另一方面还可以更好地分散生成的甲基乙烯基硅二醇，减少其提前缩合的可能性。

根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述低温指的是温度在10-25℃，例如14-22℃，又如15-20℃，目的是降低硅醇间缩合反应速度，进而减少线体的生成量。