[发明专利]一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺及其装置

说明书

本发明属于有机硅化工领域，涉及一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，具有硅氢（Si‑H）活性键的三硅氧烷类化合物（A）与具有碳碳多键的醚类化合物（B）进行硅氢加成反应，生成三硅氧烷表面活性剂化合物（C），硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应，塞流式反应器为螺旋状结构。一种三硅氧烷表面活性剂的生产装置，该装置为塞流式反应器，螺旋状结构，反应器通过与外部的换热介质热交换控制反应器内的温度。根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，具有超低表面张力、超级扩展性能、高渗透性能、高活性的优点。

技术领域

本发明属于有机硅化工领域，尤其涉及一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺及其装置。

背景技术

三硅氧烷表面活性剂是一种新型农药助剂，它能显著降低水的表面张力，具有良好的润湿性、较强的粘附性、极佳的铺展性、较高的气孔渗透率和良好的抗雨冲刷性等优点。

三硅氧烷表面活性剂能降低油水界面的界面张力，同时，还能在低能疏水表面润湿扩展，因其优异的表面性能、润湿扩展能力，已成功应用在润湿剂、泡沫稳定剂、润滑剂、乳化剂等多个领域。

三硅氧烷表面活性剂的生产合成一般采用硅氢加成反应。硅氢加成反应为强放热反应，反应过程中通常伴随有剧烈的冲温现象（短时间内温度急剧升高），反应过程难以控制，给生产工艺带来极大危险的同时，得到的产品质量也不好。硅氢加成反应需要各物料间具有很好的混合均匀、分散均匀的效果，得到的产品质量才能好。

常规的生产合成方式是采用搅拌式反应釜类反应器进行反应，但是该种工艺存在以下两个问题难以解决，一是反应温度难以控制，硅氢加成为强放热反应，反应过程中短时间大量地放热，很难通过反应釜外的夹套及时充分地移除走，反应过程中冲温现象明显。二是反应过程中物料混合、分散不均匀，热量分布不均匀，会形成局部的热斑，影响产品的质量。

常规的塞流式反应器，各物料为平流流动，各物料间的混合、分散效果不好，尤其是对于不相溶的两相物料间的反应，会逐渐地相分离，反应速率变慢，反应活性差。即使加入合适的溶剂使各相物料相互混合，反应过程中各物料间的混合、分散效果仍不好。而且对于在塞流式反应器中的硅氢加成反应，如果不能及时充分地移除反应过程放出的热量，则会导致形成反应区域中的热斑（局部过热），并且反应过程很难控制。

专利号为6350824B的美国专利公开了一种连续硅氢加成反应生产三硅氧烷的方法，采用搅拌釜式反应器与管状反应器相结合的工艺，物料先在搅拌釜内搅拌混合，再进入到管状反应器中反应。但是，该工艺存在以下不足，一是物料搅拌后从出料到进入管式反应器需要时间，该段时间内不相混溶的物料间会相分离；二是管状反应器仍为常规的塞流式反应器，各物料为平流流动，各物料间的混合、分散效果不好；三是硅氢加成反应为强放热反应，在管状反应器中，反应过程中放出的热量不能及时充分地被移除，冲温现象明显。而且会形成反应区域中的热斑（局部过热），在热斑（局部过热）部分，催化剂会因温度过高而活性减弱，甚至失活，反应器中各处反应不均一，反应过程很难控制。这样，使用该专利工艺得到的三硅氧烷产品质量较差，并且不稳定。

发明内容

为了克服现有技术反应过程温度难以控制的不足，本发明的目的之一是提供一种硅氢加成反应的生产工艺，具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应；所述硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；所述塞流式反应器为螺旋状结构。

所述碳碳多键可以为碳碳双键，也可以为碳碳三键。