[发明专利]一种高转化率低环体含量二甲基硅油的制备方法

说明书

本发明涉及聚硅氧烷合成技术领域，提供了一种高转化率低环体含量二甲基硅油的合成方法，技术方案如下：以高线性体硅氧烷水解物为原料，加入封端剂和线性氯化磷腈催化剂，在70~150℃温度，负压条件下反应1~4h，反应结束后加入六甲基二硅氮烷中和催化剂，产品经过脱低得到二甲基硅油。本发明所用催化体系活性高，一次转化率能够达到99%以上，原料利用率极高，且反应过程不会产生明显的环硅氧烷，大大降低脱低能耗，最终产品性能优异。

技术领域

本发明涉及一种高转化率低环体含量二甲基硅油的合成方法，属于聚硅氧烷合成技术领域。

背景技术

二甲基硅油是无色、无味、不易挥发的透明液体，化学性质稳定, 沸点高、 凝固点低、 作为液体存在的温度范围广。具有卓越的耐热性、耐候性、生理惰性、电绝缘性和较小的表面张力，还具有低的黏温系数，较高的抗压缩性。广泛应用于机械、电气、纺织、涂料、医学等国民经济各部门，是发展规模大且工业化较早的一类高分子聚合物。随着医疗、食品、电子信息等行业的发展，对甲基硅油的性能提出更高的要求，特别是低挥发份甲基硅油是目前发展的一个趋势，而甲基硅油中含有的挥发性硅氧烷环体，在环境中会慢慢释放出来，对甲基硅油在高端领域的应用造成极大限制。

目前、国内甲基硅油制备多以二甲基硅氧烷混合环体（DMC）或者八甲基环四硅氧烷（D4）为原料，采用四甲基氢氧化铵、氢氧化钾、酸性树脂、硫酸等酸性或者碱性催化剂进行开环平衡化反应，产物分子量分布较宽，且一般含有10%~15%的挥发性环硅氧烷低聚物，需要通过高温脱低进行脱除，此过程能耗较大。而且，产品中少量残留环体脱除困难，影响下游高端制品的拓展。

以线体为原料，线性氯化磷腈为催化剂，通过硅醇基的缩聚反应制备甲基硅油，反应过程无明显环硅氧烷生成，是合成低挥发性甲基硅油的主要途径之一。

发明内容

针对现有技术中原料一次转化率低，平衡化反应过程中产生大量挥发性环硅氧烷低聚物、分子量分布较宽及少量残留环体脱除困难等技术难点，本发明提供了一种高转化率低环体含量二甲基硅油的合成方法，以高线性体硅氧烷水解物为原料，线性氯化磷腈为催化剂，通过硅醇基的缩聚反应制备低环体含量甲基硅油。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种高转化率低环体含量二甲基硅油的合成方法，包括以下步骤：

（1）将原料加入到反应釜中，升温至70~150℃；

（2）加入封端剂，搅拌均匀后加入催化剂，在70~150℃，负压条件下搅拌反应1~4h；

（3）恢复体系压力为常压，加入六甲基二硅氮烷搅拌0.5~4h以中和催化剂；

（4）升温至180~240℃脱低，冷却得到产品。

所述步骤（1）中的原料为二甲基二氯硅烷水解物脱除环硅氧烷后得到高线性体硅氧烷水解物，线性体硅氧烷含量＞90%，环硅氧烷含量＜10%。

所述步骤（2）中的封端剂为六甲基二硅氧烷（MM）、八甲基三硅氧烷（MDM）、十甲基四硅氧烷（MDDM）、粘度为2~50cSt的二甲基硅油中的一种或者多种混合物。

所述步骤（2）中催化剂为线性氯化磷腈或者线性氯化磷腈溶液（溶剂为乙酸乙酯、甲苯、四氯乙烷或者粘度为50~200cSt二甲基硅油），其结构式为：

线性氯化磷腈结构式

所述步骤（2）中催化剂加入量以线性氯化磷腈计为5~50ppm。

所述步骤（2）中负压为压力比大气压低0.02~0.1MPa。

所述步骤（3）中六甲基二硅氮烷的加入量为线性氯化磷腈加入质量的1~10倍。

所述步骤（4）中脱低真空度为-0.095~-0.1MPa。