[发明专利]一种甲基氯硅烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅化合物合成技术领域，尤其涉及一种甲基氯硅烷的制备方法。

背景技术

有机硅材料主要是一类以Si-O键为主链，在Si上再引入有机基团作为侧链的高分子化合物，其性能优异、功能独特，广泛用于军工、航天、医疗、化工等领域，其中(CH₃)₂SiCl₂是最为重要的有机硅单体。自1941年美国人罗乔(US 2380995)发明用氯甲烷与硅粉在铜粉的催化下直接合成有机氯硅烷的方法以来，甲基氯硅烷合成技术经过半个多世纪的发展，已日臻完善。我国有机硅工业经过近二十年的发展，生产规模也不断扩大，正逐步走向成熟。

在“直接法”生产甲基氯硅烷单体工业中，由于催化剂、工艺条件等因素的制约，单体粗产物中除目标产物(CH₃)₂SiCl₂外，副产物四氯化硅与三甲基氯硅烷由于沸点较为接近(均为57℃)，易形成共沸物，按目前国内甲基氯硅烷的生产工艺路线及水平来计算，一般共沸物质量分数约为单体粗产物的1～2wt％，其中四氯化硅在共沸物中的质量分数为40～50wt％。为获得高价值的三甲基氯硅烷单体，国内有机硅单体生产厂家一般都会对共沸物进行精馏深加工，因此在精馏过程中也产生等量的四氯化硅副产物。

CN1634937公开了一种合成甲基氯硅烷的方法。它用有机硅单体(CH₃)₂SiCl₂生产过程中产生的高沸物、低沸物或高沸物和低沸物为主要原料，与氯甲烷在填充铝粉的搅拌床反应器中反应合成通式为(CH₃)_mSiCl_4-m(m为1～3的正整数)的甲基氯硅烷单体，搅拌床反应温度为250～400℃，搅拌转速为60r/min～200r/min，搅拌床反应压力为0.1～1.0MPa，搅拌床中铝粉的装料系数为0.3～0.9，氯甲烷与高沸物、低沸物或高沸物和低沸物质量比为1～10∶1。

CN1634935公开了一种CH₃SiCl₃转化反应的方法。它是以(CH₃)₂SiCl₂单体生产过程中产生的副产物CH₃SiCl₃为主要原料，与RCl共同汽化在填充有铝粉的搅拌床反应器中发生反应，得到通式为(CH₃)_mR_nSiCl_4-n(m为0或1，n为1～4的正整数)的硅烷产物，铝粉在搅拌床反应器中的装料系数为0.3～0.9，搅拌床反应温度为250～400℃，搅拌转速为60r/min～200r/min，搅拌床反应压力为0.1～1.0MPa，RCl与CH₃SiCl₃的摩尔流率比为1∶1～5∶1。

CN1465579公开了一种利用CH₃SiCl₃合成(CH₃)₂SiCl₂的方法，以纯度＞99％一甲基三氯硅烷及纯度＞98％氯甲烷为原料，进行气相烷基化反应，采用铝催化剂，纯度≥97％，球型，平均粒径为1mm，其反应物组成CH₃SiCl₃∶CH₃Cl＝1∶1～1∶0.4(mol)，控制反应温度200～300℃，反应时间4～5小时，CH₃SiCl₃转化率可达到50％以上，(CH₃)₂SiCl₂及(CH₃)₃SiCl单程总收率可达到50％以上。