《製備無溶劑高含氫矽油的方法》是唐山三友矽業有限責任公司於2010年12月6日申請的發明專利，該專利的申請號為2010105735699，公布號為CN102030905A，公布日為2011年4月27日，發明人是李獻起、趙潔、李全昶，該專利屬於化工領域。
《製備無溶劑高含氫矽油的方法》包括以下步驟：按比例將物料甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷加入反應釜，混勻;在攪拌的前提下，將過量無機鹽或鹽酸或無機鹽鹽酸混合溶液以一定的速度加入反應釜，控制反應釜內溫度，保持在-5～45℃之間；至反應停止，靜置分層，將上層組分用無水碳酸鈉或碳酸氫鈉或氧化鈣乾燥並中和殘餘酸；將乾燥中和後的上層組分聚合，脫除低沸物，即得無溶劑高含氫矽油。該發明避免了傳統工藝中以氯矽烷單體合成高含氫矽油時使用溶劑甲苯，節約能源，降低了對環境的污染，並可獲得外觀透明、高含氫量、無溶劑味的優質產品。
2014年11月6日，《製備無溶劑高含氫矽油的方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：製備無溶劑高含氫矽油的方法
- 公布號：CN102030905A
- 公布日：2011年4月27日
- 申請號：2010105735699
- 申請日：2010年12月6日
- 申請人：唐山三友矽業有限責任公司
- 地址：河北省唐山市南堡經濟技術開發區
- 發明人：李獻起、趙潔、李全昶
- 分類號：C08G77/12（2006.01）I、C08G77/06（2006.01）I
- 代理機構：唐山永和專利商標事務所
- 類別：發明專利
- 代理人：張雲和
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
高含氫矽油具有許多獨特的性能，如極好的熱穩定性、化學穩定性、拒水性和反應性等。這些獨特的性能使高含氫矽油在很多領域得到廣泛套用，如用作建築的防污、防油、防水處理劑；製備改性矽油的原料，用於天然及合成纖維織物、絲綢、皮革的防水劑和柔軟劑的紡織助劑；紙張的防水、防粘劑；玻璃纖維的防水柔軟劑；液體矽橡膠的交聯劑；高溫混煉膠的抗黃劑等等。
高含氫矽油的原料甲基二氯矽烷是甲基氯矽烷單體裝置產生的副產物之一。甲基二氯矽烷含氫單體具有易燃易爆、腐蝕性強、不易保存的特點，處理不當極易造成安全環保隱患。生產無溶劑高含氫矽油不但可處理副產物，還能創造較好的經濟效益，避免環境污染。
2010年12月前已有技術多以溶劑法生產，在脫除溶劑時難免殘留，使高含氫矽油質量變差。
發明內容
專利目的
《製備無溶劑高含氫矽油的方法》的目的在於克服2010年12月前已有技術的不足，提供了一種製備無溶劑高含氫矽油的方法。該發明避免了傳統工藝中溶劑甲苯所帶來的污染，並可獲得外觀透明、高含氫量、無溶劑味的優質產品。
技術方案
1.《製備無溶劑高含氫矽油的方法》包括以下步驟：
（1）按比例將物料甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷加入反應釜，攪拌;
（2）在攪拌的前提下，將過量無機鹽溶液或鹽酸或無機鹽鹽酸混合溶液加入反應釜，控制反應釜內溫度，保持在-5～45℃之間；
（3）至反應停止，靜置分層，將上層組分用碳酸鈉或碳酸氫鈉或氧化鈣乾燥並中和殘餘酸；
（4）將步驟（3）獲得的上層組分脫除低沸物，即得無溶劑高含氫矽油。
3.如權利要求1所述的製備無溶劑高含氫矽油的方法，其特徵在於，步驟（2）中，反應釜內溫度的控制方法是：反應初期至中期，為吸熱反應，無需控溫；反應中後期為放熱反應，冷卻保持溫度在-5-45℃之間。
4.如權利要求1或4所述的製備無溶劑高含氫矽油的方法，其特徵在於，步驟（2）中，反應初、中期可以用水、無機鹽溶液、鹽酸或其三者任意組合直接反應，反應後期以無機鹽溶液、鹽酸或二者任意組合直接反應。
5.如權利要求1所述的製備無溶劑高含氫矽油的方法，其特徵在於，步驟（4）中，在對步驟（3）獲得的上層組分脫除低沸物前，可以先加入催化劑聚合，聚合條件是：在加入催化劑及20-60℃條件的前提下，反應2-6小時，催化劑是濃度為70-98%的硫酸或陽離子交換樹脂或酸性白土。
改善效果
《製備無溶劑高含氫矽油的方法》與2010年12月前已有技術相比，避免了以氯矽烷單體合成高含氫矽油時使用溶劑，節約能源，降低了對環境的污染，而且使產品外觀好、無異味、含氫量高。
權利要求
1.《製備無溶劑高含氫矽油的方法》其特徵在於，其包括以下步驟：
（2）在攪拌的前提下，將過量無機鹽溶液或鹽酸或無機鹽鹽酸混合溶液加入反應釜，控制反應釜內溫度，保持在-5～45℃之間；
（3）至反應停止，靜置分層，將上層組分用碳酸鈉或碳酸氫鈉或氧化鈣乾燥並中和殘餘酸；
（4）將步驟（3）獲得的上層組分脫除低沸物，即得無溶劑高含氫矽油。
2.如權利要求1所述的製備無溶劑高含氫矽油的方法，其特徵在於，步驟（2）中，無機鹽可以是碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸鉀、氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀；無機鹽溶液濃度為5%至飽和；鹽酸濃度為5-37%。
3.如權利要求1所述的製備無溶劑高含氫矽油的方法，其特徵在於，步驟（2）中，反應釜內溫度的控制方法是：反應初期至中期，為吸熱反應，無需控溫；反應中後期為放熱反應，冷卻保持溫度在-5-45℃之間。
4.如權利要求1或4所述的製備無溶劑高含氫矽油的方法，其特徵在於，步驟（2）中，反應初、中期可以用水、無機鹽溶液、鹽酸或其三者任意組合直接反應，反應後期以無機鹽溶液、鹽酸或二者任意組合直接反應。
5.如權利要求1所述的製備無溶劑高含氫矽油的方法，其特徵在於，步驟（4）中，在對步驟（3）獲得的上層組分脫除低沸物前，可以先加入催化劑聚合，聚合條件是：在加入催化劑及20-60℃條件的前提下，反應2-6小時，催化劑是濃度為70-98%的硫酸或陽離子交換樹脂或酸性白土。
實施方式
實施例1：
將1000千克甲基二氯矽烷、15千克三甲基氯矽烷加入反應釜，混勻。控制無機鹽鹽酸溶液的流量，保持反應釜內溫度不超45℃，至體系不再有氯化氫氣體放出時，分層、水洗、以無水碳酸鈉乾燥、中和。將產物在20～60℃條件下，用強酸性陽離子交換樹脂催化反應1～6小時，過濾後，在負壓下脫除低分子及雜質得，得高含氫矽油。
實施例2：
將500千克甲基二氯矽烷、10千克三甲基氯矽烷加入反應釜，混勻。保持反應釜內溫度-5～45℃，控制流量，加入1/2計量的軟水，然後以一定流量加入無機鹽鹽酸溶液，直至反應結束。將反應物乾燥中和後，在20～60℃條件下，用酸性白土催化反應1～6小時，過濾後，在負壓下脫除低分子及雜質，即得高含氫矽油。
實施例3：
將500千克甲基二氯矽烷、6千克三甲基氯矽烷加入反應釜，控制無機鹽鹽酸溶液流量，保持反應釜內溫度不超45℃，至體系不再有氯化氫氣體放出時，分層，以氧化鈣乾燥。加入濃度為70～98%的硫酸為催化劑，在20～60℃條件下反應6小時，中和催化劑，脫除低分子、雜質，得高含氫矽油。
實施例4：
將500千克甲基二氯矽烷、7.5千克三甲基氯矽烷加入反應釜，混勻。保持反應釜內溫度-5～45℃，以一定流量加入無機鹽鹽酸溶液，直至反應結束。加入濃度為70～90%的硫酸為催化劑，在20～60℃條件下反應2～6小時，中和催化劑，脫除低分子、雜質，得高含氫矽油。
實施例5：
將500千克甲基二氯矽烷、6千克三甲基氯矽烷加入反應釜，控制無機鹽鹽酸溶液流量，保持反應釜內溫度不超45℃，至體系不再有氯化氫氣體放出時，分層，以氧化鈣乾燥。脫除低分子、雜質，得高含氫矽油。
實施例6：
保持反應釜內溫度-5～45℃，以一定流量加入無機鹽鹽酸溶液，將500千克甲基二氯矽烷、7.5千克三甲基氯矽烷混勻後，加入反應釜。直至反應結束，加入濃度為70～90%的硫酸為催化劑，在20～60℃條件下反應2～6小時，中和催化劑，脫除低分子、雜質，得高含氫矽油。
實施例7：
保持反應釜內溫度-5～45℃，加入無機鹽鹽酸溶液。控制流量，將500千克甲基二氯矽烷、10千克三甲基氯矽烷混勻後，以一定速度加入反應釜。將反應物用碳酸氫鈉中和後，在負壓下脫除低分子及雜質，即得高含氫矽油。
榮譽表彰
2014年11月6日，《製備無溶劑高含氫矽油的方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
