[发明专利]利用氯硅烷高沸物制备固体有机硅树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保及资源的循环利用领域，具体地说涉及一种利用工业废弃物制备有机硅树脂的制备方法。 

技术背景

随着有机硅工业的迅速发展，氯硅烷单体的产量越来越大。在生产中，除目标产物二甲基二氯硅烷外，还含有高沸物和低沸物等。其中沸点超过70℃的部分称为高沸物，国内约占粗产物总量的7%-8%(国外一般为3%-5% )。由于高沸物难以用简单的方法处理，所以到目前为止，其商业价值一直较低，大量积压堆库，既造成严重的环保问题和安全隐患，又浪费资源。高沸物的处理问题成为制约有机硅工业发展的一个严重障碍。因此，对高沸物进行开发利用具有重要意义。

现有技术中，对以上所述的高沸物的处理方法主要有两种：一种是催化高温裂解法，使之生成其它有用的氯硅烷单体。这是目前国外主要的方法，但技术要求高，能耗也大。国内对应的技术专利有：CN100999530A，CN101353355A，CN102153581A，CN101824047A，CN1309725C，CN1286842C，CN1277833C，CN100386333C，CN101314606B，CN101418011B。另一种方法是利用高沸物制备硅油和硅树脂。国内技术集中在制备硅油上，相应专利有：CN101456955A，CN101514244A，CN102153752A，CN102134320A，CN1249127C，CN101016382B，CN102134258A。而用高沸物制备硅树脂的较少，专利CN101712761B公开了一种 用有机硅高沸物制备有机硅树脂的方法，该发明公开了高沸物采用醇解工艺制备带烷氧基的硅树脂，但是该类树脂分子量低，使用范围窄。目前国内未见用氯硅烷高沸物制备高分子量，可用于涂料、粘结剂及模塑料的有机硅树脂专利报道。

发明内容

为解决在氯硅烷单体的生产中副产品高沸物的利用问题，本发明提出了一种利用氯硅烷高沸物制备有机硅树脂的方法，本发明可以制备出具有高分子量，及较高性能和附加值的有机硅树脂，并为氯硅烷单体企业的高沸物处理难题提供一种有效的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种利用氯硅烷高沸物制备有机硅树脂的方法，所述的方法为以下步骤：

（1）、以水、醇和苯类的混合物为底料，水、醇、苯类的质量比为1∶0.01～50∶0.01～10；把氯硅烷高沸物溶解在苯类溶剂中，制成质量浓度为30～70%的苯类溶液，在搅拌下滴加至底料中水解，水解温度0℃～60℃，反应时间2～5小时；所述的苯类选自甲苯或二甲苯，所述的醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、聚乙二醇、甘油中的一种或几种任意比例的混合物，作为优选，所用的水与醇的质量比1∶0.1～5。

（2）、分离出有机层，用25~60℃的水水洗至中性，并浓缩成固含量为40%~60%的预聚物；固含量的成分为硅醇。

（3）、将步骤（2）中的预聚物在90℃~200℃温度， 0.4×101.3kPa~0.001×101.3kPa压强条件下缩聚2~24小时，得到室温下为固态的有机硅树脂。作为优选，温度为130℃~180℃ ，压强为0.1×101.3kPa~ 0.01×101.3kPa。

    作为优选，在预聚物中可加入催化剂进行反应，所述的催化剂选自铅、锡、钛、锌、铁、钴、铜元素的羧酸盐或胺类化合物中一种，胺类化合物选自乙二胺、三乙醇胺、三乙烯二胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵中一种，催化剂的用量为预聚物中固含量质量的0.01%～1%，也就是催化剂的用量为预聚物中硅醇质量的0.01%～1%，作为优选为0.1%～1%。

本发明中所述的高沸物为生产氯硅烷单体过程中沸点超过70℃的副产物。高沸物的主要成分见表1。

表1　有机硅高沸物的主要组成及各组分的沸点