[发明专利]一种利用甲基氯硅烷副产物生产羟基硅油的方法

说明书

本发明提供一种利用甲基氯硅烷副产物生产羟基硅油的方法，将甲基氯硅烷合成放空尾气，常温常压条件下经Na₂CO₃溶液水洗后静置分层；收集上层溶液，经离心去除包括硅粉、盐的重密度物质后得到水洗硅氧烷混合物；在30‑50℃下，将水洗硅氧烷混合物、六甲基环三硅氧烷、溶剂注入高效管道混合器内混合均匀；将物料经泵输送至装有酸性白土或强酸性阳离子交换树脂的固定床反应器内进行反应得到粗硅油；将形成的粗硅油经过滤，经脱除低分子及溶剂后得到羟基硅油。采用本发明的技术方案生产的羟基硅油粘度可控，羟基含量稳定，且易于工业化生产，大大提升了甲基氯硅烷副产物的综合利用价值。

技术领域

本发明属于有机硅副产物生产技术领域，具体涉及一种利用甲基氯硅烷副产物生产羟基硅油的方法。

背景技术

有机硅产品主要分为硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类，其中，硅油及其二次加工产品是有机硅产品中应用面最广和消费量最大的品种之一。羟基硅油具有良好的结构控制作用，通过控制硅橡胶生胶与高补强亲水型白炭黑之间的相互作用，延长硅橡胶的存贮时间，广泛应用在高性能高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶等领域。据统计，羟基硅油添加量一般占硅橡胶总量的4~6%，前景非常广阔。

目前，羟基硅油主要有氯硅烷水解法、烷氧基硅烷水解法、环状硅氧烷开环聚合法等三种方法。美国专利US 5378788介绍了一种制备低分子量羟基硅油的方法，即二甲基二甲氧基硅烷在酸性溶液中水解中和，再利用氧化镁调节PH值至6-9，然后去除水及副产物，可得到约50%的低分子量羟基硅油。美国专利US 3925285介绍了另一种制备低分子量羟基硅油的方法，即利用六甲基环三硅氧烷在甲酸或乙酸条件下，使用甲醇为溶剂，反应完成后采用两次水洗方法除去甲醇及甲酸，虽然收率较高，但由于甲醇溶剂未能回收利用，水解溶液一般需废弃，易造成环境污染。中国专利CN 105754102A公开了一种低分子量羟基硅油的制备方法，即以全氟磺酸离子交换树脂为催化剂，以六甲基环三硅氧烷为主要原料，以丙酮等为溶剂，加入少量水混合反应，再经脱低等处理后即可得到目标产品。中国专利CN200810014222.3公开了一种羟基硅油的合成方法，即按材料组份配比计量好各种原料，分别将酸性白土、水、丙酮、环四硅氧烷加入装有回流装置的三口烧瓶内，在搅拌状态下加入浓硫酸，控制反应温度，再加入氧化镁搅拌10分钟，抽滤，将滤液用旋转蒸发仪回收丙酮，再加入碳酸钠水溶液控制温度条件中和，静置分层；再对上层的有机层加入水清洗1~2次，再静置分层放去水，减压脱低后得到产品。

放空尾气中甲基氯硅烷含量少，且含有少量固体物质，水洗处理后生成的水洗硅氧烷混合物质量少，且还含有微量固体物质，质量较差，难以直接利用，国内有机硅生产企业均直接排放至污水处理厂处理；同时，羟基硅油需要控制一定的羟基含量，在采用六甲基环三硅氧烷合成的工艺中，需要加入额外加入一定量水，由于六甲基环三硅氧烷与水互溶度非常低，需要加入大量溶剂，提高生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用甲基氯硅烷副产物生产羟基硅油的方法。

本发明提供的方法包括如下步骤：

（A）甲基氯硅烷合成放空尾气甲基氯硅烷合成放空尾气中包括二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷气态物质，及包括硅粉的固体物质。常压条件下经5-20%（质量百分数）Na₂CO₃溶液水洗后静置分层。所述的甲基氯硅烷合成放空尾气中包括占放空尾气体积分数小于5%的气体夹带的固体硅粉，占放空尾气体积分数5-10%的二甲基二氯硅烷气体，占放空尾气量为0.2-1%的三甲基一氯硅烷气体，其余为惰性气体。

（B）收集（A）上层溶液，经离心机处理除去硅粉、盐等重密度物质后得到水洗硅氧烷混合物，水洗硅氧烷混合物指标：浊度5NTU、水质量百分比50%、PH值3-7。