[发明专利]从具有末端羟基基团的短链硅氧烷中分离环状硅氧烷

说明书

技术领域

本发明涉及用于从具有末端羟基基团的短链硅氧烷中分离环状硅氧烷的方法，并且涉及具有低含量环状硅氧烷的短链硅氧烷。

背景技术

具有末端羟基基团的硅氧烷例如具有末端羟基基团的聚二甲基硅氧烷、具有末端羟基基团的聚二甲基(甲基乙烯基)硅氧烷和具有末端羟基基团的聚二甲基(甲基苯基)硅氧烷用作硅酮工业中的交联剂、增塑剂和中间体。例如，在氯硅氧烷或烷氧基硅氧烷的存在下，通过水解二甲基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷来生产这些硅氧烷。将生成产物与水分离以制备水解产物混合物，除了期望的具有末端羟基基团的短链硅氧烷之外，所述水解产物混合物还包含环状硅氧烷。

环状硅氧烷D4（八甲基环四硅氧烷）、D5（十甲基环五硅氧烷）和D6（十二甲基环六硅氧烷）被OECD列出作为“高产量化学品”（在至少一个OECD成员中为>1000吨/年）。由于它们的大生产量和导致增加暴露于人类和增加进入环境的越来越多的使用，使得已经相对于生态毒理学标准如环境持续性和生物体内积累以及相对于它们对人类和动物的毒性作用对硅氧烷进行研究。硅氧烷满足分类作为PBT物质所需的一些前提条件（“持续性、生物体内积累、毒性”）。它们相对稳定，可以在大气中在宽距离内运输并且具有足够的物理和生物半衰期以在环境和水生生物中积聚。

由此方面，存在提供具有末端羟基基团、具有低含量环状硅氧烷的短链硅氧烷，以及用于生产它们的方法的需要。

已知用于生产线性硅氧烷并将它们从挥发性化合物，尤其从环状硅氧烷分离的方法（参见方法A-D）。

（方法A）

WO9410228描述了用于通过蒸发低分子量部分来纯化包含作为低分子量部分的杂质的液体聚硅氧烷的方法。在此，由于低沸点，使得短链硅氧烷的低分子量部分也连带地分离（参见上下文中存在的比较例），并且改变了具有末端羟基基团短链硅氧烷的链长分布。其结果是改变了性能特征如，例如较高的粘度等，或导致应用特性例如作为增塑剂的差异。

（方法B）

US4096160描述了在至多70mm Hg的部分真空下使用蒸气从线性羟基端二有机聚硅氧烷（hydroxyl-terminal diorganopolysiloxane）液体分离低沸点环状聚硅氧烷。在此过程中，实现了线性羟基端二有机聚硅氧烷中残余的环烯（cyclene）含量<2%。然而，由于低沸点，使得短链硅氧烷的低分子量部分也连带地分离，并且从而改变了期望的具有末端羟基基团的短链硅氧烷的链长分布。

（方法C）

EP1013698描述了用于连续减少循环工艺流中环状有机硅氧烷的量的方法，其中通过蒸馏将包含低分子量环状有机硅氧烷的低沸点部分和惰性溶剂从工艺流中分离。在此过程中，如在方法A中，短链硅氧烷的低分子量部分也将连带地分离。

（方法D）

EP543665请求保护用于通过使硅氧烷与蒸气接触、蒸馏出并且用蒸气分离杂质来纯化长链硅氧烷的方法。杂质包括环状和短链硅氧烷。

发明内容

本发明涉及用于从包含环状硅氧烷和具有末端羟基基团的短链硅氧烷的混合物中去除环状硅氧烷的方法，其中，使用蒸气流在至少650hPa绝对值下分离环状硅氧烷。

出乎意料地，已经发现：当使蒸气与被环状硅氧烷污染的硅氧烷接触时，由于具有末端羟基基团的短链硅氧烷没有被蒸气分离，使得获得具有末端羟基基团的短链低环烯硅氧烷（low-cyclene siloxanes）。

特别地，环状硅氧烷具有通式（I）

(R¹R²SiO)_m                 （I），

其中，

R¹代表具有1至12个碳原子的烷基基团，

R²代表R¹的含义、具有5至30个碳原子的芳基基团或具有2至12个碳原子的烯基基团，以及

m代表从3至20的整数值。