[发明专利]一种分离硅氧烷线性体和环体的工艺及其应用

说明书

本发明公开了一种分离硅氧烷线性体和环体的工艺及其应用，其中，一种分离硅氧烷线性体和环体的工艺，包括如下步骤：硅烷的水解物加热至180～240℃，将加热后的水解物和饱和水蒸汽在60～90kPa的负压下充分接触后形成顶部气体和底部液体；顶部气体经过冷凝以及分离后获得环体，底部液体冷却后即为线性体。本发明方法分离出的线性体和环体的纯度更高，且当分离出的线性体作为生成水解物裂解工艺的裂解原料时，减少了裂解装置的负荷和催化剂的用量，同时提高了裂解转化率。

技术领域

本发明涉及硅烷材料领域，具体涉及一种分离硅氧烷线性体和环体的工艺及其应用。

背景技术

甲基氯硅烷是有机硅工业中最重要的单体，占有机硅单体总量的90％以上，是制备硅油、硅橡胶、硅树脂最基本的单体，其中最常用的是二甲基二氯硅烷，但是工业上往往不直接使用二甲基二氯硅烷，而是使用二甲基二氯硅烷水解物制备各种聚硅氧烷产品。

二甲基二氯硅烷水解物的获取过程为：以二甲基二氯硅烷为原料，经水解、分酸、除水等过程制得二甲基二氯硅烷水解物，主要包括羟基封端聚二甲基硅氧烷线性体(简称线性体)和少量二甲基硅氧烷环体(简称环体)。二甲基二氯硅烷水解反应方程式如下所示：

其中，羟基封端聚二甲基硅氧烷线性体通式为HO[(CH₃)₂SiO]_mH，m≥2；二甲基硅氧烷环体的通式为[(CH₃)₂SiO]_nH，n≥3，代表性物质为二甲基硅氧烷混合环体(DMC)、六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)和十甲基环五硅氧烷(D5)等。

环体是生产甲基硅油等有机硅聚合物所使用最多最重要的中间体，几乎85％的有机硅制品是由硅氧烷环体制备的。因此，进一步提高环体的收率和质量，是有机硅生产中亟待解决的问题。

目前，国内大都采用传统的水解物裂解工艺生产环体，即进一步对水解物中的线性体进行裂解重排进而生成环体，但由于水解物中线性体和环体未进行分离，采用未分离的水解物直接进行裂解重排时，存在着环体收率低、质量差、碱耗量大等问题。专利申请CN106083910提供了一种有机硅水解物环线分离方法，即将水解物加热后进入闪蒸罐进行环线分离，进而提高环体的裂解转化率。但该方法存在低分子量的短链线性体会和环体一起蒸出的缺点，而且会导致线性体的链长分布的改变，依然会影响裂解转化率和环体质量的问题。专利申请CN101173044中也提供了一种综合利用有机硅水解料环线分离制备107胶的方法，即将水解料进行蒸馏，蒸馏出的环体冷凝后收集，该方法也存在相对较多的低分子量的短链线性体和环体一起蒸出的缺点，导致最终分离获得的环体的质量不高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中对水解物中环体进行收集过程中纯度低的缺陷，从而提供分离效果更好的一种分离硅氧烷线性体和环体的工艺。

一种分离硅氧烷线性体和环体的工艺，包括如下步骤：

硅烷的水解物加热至180～240℃，将加热后的水解物和饱和水蒸汽在60～90kPa的负压下充分接触后形成顶部气体和底部液体；顶部气体经过冷凝以及分离后获得环体，底部液体经过冷却后获得线性体。

所述饱和水蒸气和水解物的质量比值为0.1～0.4。

所述硅烷的水解物为二甲基二氯硅烷的水解物；所述水解物中包括质量分数为50～70％的羟基封端聚二甲基硅氧烷线性体和质量分数为30～50％的二甲基硅氧烷环体。

所述饱和水蒸汽在与水解物接触前的压力为10bar，温度为180℃。

所述顶部气体冷凝后的温度为80℃。

所述水解物和饱和水蒸汽在闪蒸罐中接触并在闪蒸罐的顶部排出顶部气体，闪蒸罐的底部排出底部液体；