[发明专利]一种制备低烯烃残留的环氧封端硅油的方法

说明书

本发明涉及一种制备低烯烃残留的环氧封端硅油的方法。在微通道反应器及连续溢流反应釜中，用端含氢硅油和烯丙基缩水甘油醚，在增强Speier铂催化剂的催化下，在温度为50‑90℃，制备环氧封端硅油。所述方法解决了现有工业生产方法中原料烯丙基缩水甘油醚原料双键异构化杂质较多，反应时间较长等问题，明显减少了有机废液和废气的排放。

技术领域

本发明属于有机硅合成技术领域，涉及一种制备环氧封端硅油的方法。

背景技术

环氧封端硅油不仅在织物，纸张柔软整理，改性涂料，硅偶联剂以及硅橡胶，硅树脂方面有广泛的应用，而且环氧键的开环反应可以制备各种功能性有机硅产品。目前环氧封端硅油主要是以含氢硅油和烯丙基缩水甘油醚为原料，在氯铂酸的催化下，进行硅氢加成反应合成的，其合成技术已广泛报道，如马宗斌等报道的文献(《热固性树脂》，2007，2007，22，16-18)，该反应的间歇釜式合成技术也已广泛应用在工业生产中。

该硅氢加成反应中，由于端含氢硅油分子量较大，性质比较稳定，基本不存在分解问题，即使在间歇反应釜中，该反应以含氢硅油计的转化率一般很高。但是，另一原料烯丙基缩水甘油醚却存在端烯键异构化，双键还原等副反应的问题。为了保证端含氢硅油转化完全，一般的釜式间歇反应会加入过量的烯丙基缩水甘油醚，反应完成后，将未反应的烯丙基缩水甘油醚以及其异构体和其他低沸杂质在真空条件下脱除。脱出的低沸物，由于成分复杂而且还含有降低氯铂酸催化活性的微量成分，一般在工业化生产中直接做为废液处理，这就造成了比较大的浪费，也带来环保处理方面的问题。

一般认为该反应的间歇釜式反应生成的杂质量的多少，与釜式反应器的物料混合均匀程度差，物料局部过热等有关。微通道反应器有着非常良好的传热，传质效果，经常应用于强放热类的需要高效传热传质的反应中，例如中国专利申请CN105693753A中，就公开了一种用微通道反应器进行烯烃硅氢加成反应的方法。但是单纯使用微通道反应器，虽然可以减少其他杂质的形成，但是这种方法对于烯丙基缩水甘油醚的异构化杂质基本无效果，不能彻底解决环氧封端硅油合成中的这一问题。从该专利申请的实施例看，尤其是实施例2的结果看，产物的含量为82.6％，烯丙基缩水甘油醚含量1.02％，三甲氧基氢硅1.9％，由此可以推断，反应不完全的同时，还有大量副反应发生，尤其是因为烯丙基缩水甘油醚异构导致的杂质含量超过10％。该专利申请制备得到的产品，必须经过进一步的精制处理才能符合更严格的产品要求，精制的过程中会产生大量的废液和废气，对环保不利。

业内急需一种环氧封端硅油的新制备方法，能得到低烯烃残留产物的同时，减少废液和废气的产生，降低物耗、能耗并对环境友好。

发明内容

本发明提供一种制备环氧封端硅油的方法，包括：

S1、将端含氢硅油、烯丙基缩水甘油醚和增强Speier铂催化剂送入连续流微通道反应器中反应；

S2、S1步骤获得的反应物进入连续溢流反应釜中，继续反应，生成产物。

其中，所述端含氢硅油为硅氢键在端侧位置的含氢硅油，通常具有HMe₂SiO(SiMe₂O)_nSiMe₂H结构，其中n选自0-120，在本发明的一个实施方式中n为35-55，或者n为60-80，或者90-115。

在本发明中，环氧封端硅油可以是环氧双封端硅油。

S1步骤中，烯丙基缩水甘油醚与端含氢硅油摩尔比为1.005～1.05：1，优选的为1.007～1.02：1，更优选的为1.009～1.011：1。烯丙基缩水甘油醚与端含氢硅油的反应在增强Speier铂催化剂存在下进行。

在S2步骤中，烯丙基缩水甘油醚异构化杂质重排为烯丙基缩水甘油醚，并继续与端含氢硅油反应。