[发明专利]一种硫酸制备硅油的方法

说明书

本发明提供了一种用硫酸作为催化剂制备硅油的方法，在硫酸的催化作用下合成硅油后，加入用预处理剂处理过的碱处理剂中和残留酸，中和在低温20～60℃下进行，工艺条件温和，只需0.5～1h即可使得中和接近于完全，整个中和过程高效迅速，不对环境造成危害，制备的硅油酸值低于0.010mgKOH/g。

技术领域

本发明涉及一种硫酸制备硅油的方法，硅油属于精细化工制剂，因此本发明属于精细化工制剂技术领域。

背景技术

硅油是一种聚合度不同的链状结构的聚有机硅氧烷，按结构分类有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油等。硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和抗压缩性，此外还具有低粘温系数和低表面张力，有的品种还具有耐辐射的性能，广泛应用于医疗助剂、涂料添加剂、橡胶添加剂、塑料添加剂、织物整理剂和日化产品中。

硅油的制备方法主要有水解缩合法和平衡聚合法两种，其中平衡聚合法工艺简单，反应可控性高，较为常用的催化剂是硫酸，近几年出现了酸性白土、阳离子树脂等固体超强酸，但是酸性白土酸性不稳定，固体超强酸价格高，应用受到限制。

CN102408565B介绍了一种苯基含氢硅油的制备方法，以苯基烷氧基硅烷和环硅氧烷为原料，加入有机溶剂、水、封端剂，在酸性催化剂作用下发生水解缩聚反应，反应完成后水洗至中性，脱除低沸物得到苯基含氢硅油，其存在的问题是水洗过程时间较长，效率低下，产生大量废水，且废水易带走少量产品。CN101225170A介绍了一种羟基硅油的制备方法，以水、环四硅氧烷为原料，丙酮为溶剂，酸性白土和浓硫酸为双重催化剂，反应后经过过滤、碱中和、静置分液、蒸馏得到羟基硅油，静置分液效率低下，要经过多次水洗在静置分液才能将中和产生盐除尽，生产效率低下，操作复杂。CN103145990A介绍了一种端含氢硅油的制备方法，将四甲基二氢二硅氧烷采用分步加入方式，与二甲基环硅氧烷以一定配比合成聚合度可控的低粘度端含氢硅油，再加入盐或盐溶液中和后蒸馏、过滤除盐，该工艺操作简单，无污染，但是盐中和效率低，蒸馏能耗高，蒸馏时间长。CN102516545A提出一种含氢硅油的制备方法，用酸性白土作为催化剂，经过化学反应和压滤工序，得到含氢硅油，操作简单，效率高，但酸性白土的酸度不稳定，极易影响含氢硅油的稳定性，且过滤工序会带走硅油，造成物料损失，同时使用后的酸性白土不进行处理会对环境造成危害。CN103627000A提出一种乙基硅油的制备方法，以乙基环硅氧烷、六乙基二硅氧烷为原料，在固体超强酸催化下反应，然后过滤除去催化剂，蒸馏后得到乙基硅油，收率高且酸值低，但是固体超强酸价格较高，催化效率不一，反应稳定性差，无法直接循环使用。从上述专利中不难看出，硫酸价格低廉并且酸性稳定，是一种最适于制备硅油的催化剂，但在硅油生产过程中，中和及除盐不完全会造成酸和盐残留较多，对硅油的应用性质造成影响，所以提高中和效率、保证酸和盐无残留是必须解决的问题，这将依赖于硅油制备方法的改进。

发明内容

本发明提供了一种用硫酸作为催化剂制备硅油的方法，在硫酸的催化作用下合成硅油后，加入用预处理剂处理过的碱处理剂中和残留酸，中和在低温20～60℃下进行，工艺条件温和，只需0.5～1h即可使得中和接近于完全，整个中和过程高效迅速，不对环境造成危害，制备的硅油酸值低于0.010mgKOH/g。

本发明所述的硅油由以下组分组成：

A.硅氧烷环体

所述硅氧烷环体的结构通式如下：

(R¹₂SiO)_a

其中R¹相同或不同，为甲基、氢、乙基、苯基或乙烯基，下标a为3～10的整数；所述硅氧烷环体可单独使用或混合使用，加入量占硅氧烷环体、封端剂和催化剂总质量的70～98％，优选为75～95％。