[发明专利]一种电解合成硅氧烷的方法无效
申请号: | 201410207377.4 | 申请日: | 2014-05-16 |
公开(公告)号: | CN103952716A | 公开(公告)日: | 2014-07-30 |
发明(设计)人: | 罗凯 | 申请(专利权)人: | 罗凯 |
主分类号: | C25B3/04 | 分类号: | C25B3/04 |
代理公司: | 成都天嘉专利事务所(普通合伙) 51211 | 代理人: | 张新 |
地址: | 610000 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电解 合成 硅氧烷 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种硅氧烷的合成方法,更具体地说,本发明涉及一种电解合成硅氧烷的方法,属于有机硅化学技术领域。
背景技术
有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-O键,且至少有一个有机基团是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基团与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
有机硅产品的基本结构单元是由Si-O链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此,在有机硅产品的结构中既含有“有机基团”,又含有“无机结构”,这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。与其他高分子材料相比,有机硅产品的最突出性能是:
1、耐温特性
有机硅产品是以Si-O键为主链结构的,C-C键的键能为82.6千卡/克分子,Si-O键的键能在有机硅中为 121千卡/克分子,所以有机硅产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。
2、耐候性
有机硅产品的主链为-Si-O-,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。
3、电气绝缘性能
有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此,它们是一种稳定的电绝缘材料,被广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外,还具有优异的拒水性,这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。
4、生物特性
生物活性有机硅是人体必需的一种的营养素。有机硅是构成人体组织和参与新陈代谢的重要元素,存于人体的每一个细胞当中,作为细胞构建的支撑,同时帮助其他重要物质如镁,磷,钙等吸收。人体只能通过食物不断获得有机硅。
5、低表面张力和低表面能
有机硅的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。
由于有机硅具有上述这些优异的性能,因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。
当前有机硅化合物的生产均以金属硅为原料,然后在200-400℃高温、催化剂存在下氧化为甲基氯硅烷,这些甲基氯硅烷经过缩合得到甲基聚硅氧烷和烷氧基硅烷等有机硅单体。而金属硅(Si)是以硅石(SiO2)为原料在电炉中高温(1500-3000℃)还原而成,这一过程不仅消耗大量能源,而且产生大量的温室气体(如CO和CO2等)和粉尘,对环境有很大的危害。据统计,生产1吨金属硅需要耗电约12000KW·h,消耗碳约1.5吨,排放CO约3.2吨。所以,急需找到一种低能耗、低排放的生产有机硅单体的方法。
在高孟姣等发表的综述性文献(聚硅烷的电化学合成,高分子通报,2011年第8期,91-95),以及其它相关文献及专利还有Chem.Letters(1985:463-466)、J.Organomet.Chem.321(1987: C27)、J.Organomet.Chem.358(1988:31)、EP2446578、 DE14024600公开了一些有机硅的电化学合成方法。
国家知识产权局于1995.2.15公开了一件公开号为CN1098724,名称为“有机硅化合物的电化学合成方法和设备”的发明专利,该专利描述了一种含有至少一个SiC键有机基团的有机硅化合物的电化学制备方法,其中包括提供给电化学反应的含有至少一种卤代硅烷的一种溶液,含有一种贵金属或一种含有一或多种贵金属的合金并且在其周围流动着卤素清除剂的一种阳极。
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