[发明专利]一种羟基硅油及其连续化制备方法

说明书

本发明公开了一种羟基硅油及其连续化制备方法，该羟基硅油的连续化制备方法包括以下步骤：1)将六甲基环三硅氧烷、溶剂和水加入混合釜，搅拌混合均匀，再转入装有催化剂的流化床中充分反应；2)吸附过滤，超滤膜过滤，常压脱低，减压脱低，得到羟基硅油，回收溶剂和未反应的低分子化合物，检验各组分含量后循环再利用。本发明的方法效率高，能耗低，无污染物排放，清洁环保，生产成本低，反应所使用的溶剂和未反应的低分子化合物在检测各组分含量后可进入反应系统循环使用，无污染物排放，绿色环保。本发明的羟基硅油粘度低，产品纯度高，环体含量低，杂质离子含量少，储存稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种羟基硅油及其连续化制备方法。

背景技术

工业上一般采用气相白炭黑来补强热硫化硅橡胶，由于气相白炭黑表面含有的活性Si-OH会与硅橡胶生胶分子中的Si-O键或端Si-OH作用，生成氢键或发生缩合，使得白炭黑很难均匀分散在硅橡胶胶料中，并且混炼好的胶料在存放过程中会慢慢变硬，可塑性降低，无法返练，加工性能降低，产生“结构化”现象。为了改善硅橡胶粒子和填料粒子之间的亲和性，减少氢键的生成，改善填充剂在胶料中的分散性，改善混炼工艺和储存稳定性，防止和减弱这种延续结构化现象，需在胶料中加入结构控制剂。结构控制剂通过与白炭黑表面的Si-OH基团发生作用，从而抑制粒子间氢键的形成。

低粘度羟基硅油(粘度为20～30cSt)是常用的结构化控制剂之一。现在大多数企业所使用的低粘度羟基硅油在生产过程中是以硫酸、酸性白土或碱为催化剂，会产生废酸、废碱等污染物，而且产品中也会残留酸，使产品有酸味，会降低产品的储存稳定性。

羟基硅油的端羟基在微量酸或微量碱存在下很容易脱水缩合形成高分子量的羟基硅油，而在羟基硅油生产制备过程中，进行减压脱低时，反应混合液中的离子和破碎的树脂就相当于酸或碱，会加速羟基硅油脱水缩合，且羟基硅油分子量越小，温度越高，脱水缩合的趋势就越明显。

申请号为200810105655X的中国专利公开了一种低分子量羟基硅油的制备方法，该方法以全氟磺酸离子交换树脂(Nafion树脂)为催化剂来制备低粘度羟基硅油，虽然全氟磺酸树脂酸性与浓度100％的H₂SO₄相当，但由于其属于没有空隙的全氟聚合物，有效表面积很小，在作为催化剂使用时催化效率不高，因此，用于连续化生产时转化率不高。

Nafion/SiO₂纳米复合材料是将Nafion树脂复合在多孔的SiO₂网络中，其孔隙率高，有效表面积是普通Nafion树脂的数千倍，催化效率大幅提高，适用于连续化生产，还可使反应条件更温和。

本发明公开了一种羟基硅油的连续化制备方法，先以Nafion/SiO₂纳米复合材料为催化剂来制备羟基硅油，再通过吸附过滤和超滤膜过滤除去离子及破碎的树脂等固体杂质，最后才进行脱低工序，能有效减缓羟基硅油在减压脱低过程中的脱水缩合反应，可在高真空下进行长时间脱低，可以最大限度地脱除残留溶剂和低沸物，使产品纯度高，环体含量低，杂质离子含量少，储存稳定性好，产品品质高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种羟基硅油及其连续化制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种羟基硅油的连续化制备方法，包括以下步骤：

1)将六甲基环三硅氧烷、溶剂和水加入混合釜，搅拌混合均匀，再转入装有催化剂的流化床中充分反应；

2)吸附过滤，超滤膜过滤，常压脱低，减压脱低，得到羟基硅油，回收溶剂和未反应的低分子化合物，检验各组分含量后循环再利用。

步骤1)所述六甲基环三硅氧烷、溶剂、水的摩尔比为1：(1～5)：(1.2～1.5)。

步骤1)所述溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、氯仿、丙酮、甲醇中的至少一种。