[发明专利]一甲基二氯硅烷无溶剂水解生产高含氢硅油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，是一种一甲基二氯硅烷无溶剂水解生产高含氢硅油的方法。 

背景技术

高含氢硅油是硅油系列产品中极其重要的产品之一，近年来，在国内、外已经成为十分畅销的有机硅产品。其显著特点是防水效果好，可以低温交联成膜，在物质的表面形成防水层，用于织物、玻璃、陶瓷、纸张、皮革、金属、建材等行业的防水处理。特别是近年来广泛应用于生产液体硅橡胶和高温胶抗黄剂，随着液体硅橡胶和高温胶的日益发展，高含氢硅油需求将越来越大，为了防止环境污染、提高产品的品质、适应市场的需要、采用更先进、更合理的技术工艺来生产更具有市场竞争力的产品已迫在眉睫。

高含氢硅油是一甲基二氯硅烷与三甲基氯硅烷水解、调聚、脱低的产物，原来的含氢硅油生产时，在水解过程中大量使用溶剂，如甲苯、120号溶剂油、石油醚等，这些溶剂有毒且易燃易爆，给生产过程带来许多不安全因素。最终产品要脱除溶剂，脱除温度高达140～150℃，破坏硅油的结构，使产品掉氢，泛酸，稳定性差，又增加动力消耗。且产品成本增加，又给环境带来污染。近年来也都转向了无溶剂法生产含氢硅油，大多采用顺水解方法，也有采用逆水解法的。具体存在以下问题:

    1. 原生产方法水解过程系单体向溶剂与水混合物中滴加，即顺水解。氯化氢气体大部分溶解在水与物料中，水洗次数增加，又因为副反应，导致凝聚物多，影响产品质量。另外要靠-10℃的冷冻水抑制反应温度，抑制生成的溶解热，来减少副反应的发生。冷冻机电量消耗高，浪费能源，产品成本高。为了解决这一问题，中国专利公开（公告）号CN103554502A公布了一种无溶剂型含氢硅油及其制备方法，它采用盐水逆水解的方法，但存在着不加保护剂水解物掉氢的问题；

2. 原含氢硅油生产都是使用浓硫酸为催化剂平衡调聚，用硫酸作催化剂调聚时，由于硅氧烷主链中的H能与酸发生反应放出氢气，因此制得的硅油产品情况如下：

1）含氢量太低，小于1.55%，应用领域受限；

2）污染严重，用硫酸作催化剂，反应后水洗产生的酸水是盐酸、硫酸等混合酸水，无法回收盐酸，且水洗次数多产生大量酸水，造成环境污染，还浪费水资源；

3. 目前的无溶剂含氢硅油生产过程，水解物多采用水、盐水洗涤或者弱碱中和，水洗油水分层困难；盐水洗涤会残留氯；弱碱中和会破坏H键，致使硅油储存过程中掉氢，影响稳定性。如：韩国专利：特 2003-0057960，中国专利公开（公告）号CN102408566和CN102030905；

4. 现在的无溶剂法高含氢硅油生产过程只加入三甲基氯硅烷封，来抑制SI-H键的反应，同时调节硅油的分子量。但是最后硅油的挥发份仅做到1.5～2%，闪点（开口杯法）150℃左右，继续脱低会使硅油掉氢、返酸，制约了其高层次的用途。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺流程科学合理，能耗低，无污染，产品品质好，成本低的一甲基二氯硅烷无溶剂水解生产高含氢硅油的方法。

实现本发明目的采用的技术方案是，一种一甲基二氯硅烷无溶剂水解生产高含氢硅油的方法，其特征在于，它包括：按质量份的一甲基二氯硅烷1400份、三甲基氯硅烷60～75份、有机硅保护剂2.8～4.5份加入反应釜中，启动搅拌，通入氮气；按质量份的生活水750～950份连续加入反应釜中，启动液环压缩机，将生成的氯化氢抽走，送至高沸裂解装置，反应釜内温度逐渐下降，温度在-50～15℃，生活水加完后，温度回升，控制反应釜温度15℃以下，反应1h，静止分层后，排出下层21～25%的盐酸；上层水解物移至脱酸釜，向脱酸釜内加入质量份的吸附剂25～40份，搅拌1h脱酸，取上层清液至调聚釜，向调聚釜内加入质量份的活性白土30～45份作为催化剂，控制温度55～75℃，反应3～6 h，过滤得到含氢硅油粗品，将含氢硅油粗品在蒸馏釜内蒸馏，控制真空度-0.09～0.01MPa，温度115～130℃，脱除含氢硅油粗品的低分子，得到含氢硅油成品。

本发明的优点体现在：

1. 单体水解时不使用溶剂，控制三甲基氯硅烷的加入量，调节聚合物的分子量；产品生产过程中安全无污染，由于无溶剂，产品脱除低分子时温度115～130℃即可达到指标，且硅油不泛酸，稳定好，产品分子量分布窄，产品质量好。同时又可以省去溶剂成本，降低动力消耗；