一种高粘度苯甲基硅油及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种高粘度苯甲基硅油，按重量份数计算，由30～60份的二苯基二甲氧基硅烷；40～70份的二甲基二乙氧基硅烷；0.06～0.12份的盐酸溶液；30～30.5的份水；0.42～0.56份的四甲基氢氧化铵硅醇盐组成。本发明还提供了上述的一种高粘度苯甲基硅油制备方法。本发明的高粘度苯甲基硅油粘度高，折光率高，可应用于制备硅脂、低温润滑油、精密仪器减震、核电站专用防辐射高热载体、持续高温下的密封等多个领域。
【专利说明】
一种高粘度苯甲基硅油及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于化工领域，涉及一种硅油，具体来说是一种高粘度苯甲基硅油及其制备方法。
【背景技术】
[0002]苯甲基硅油是甲基硅油中部分甲基被苯基取代后的产物，具有高折射率、润滑性、耐高温、耐辐照等优点。由于粘度大，在核电站专用防辐射和高热载体、持续高温下的结构密封中均使用此类硅油，使用后密封结构不易脱落、且其中的放射性物质不易泄露；由此类硅油制备出的硅脂可应用于电子元器件的热导、密封和润滑载体，且该硅脂中的硅油不易析出，具有低粘度苯甲基硅油无法替代的功能，为目前苯甲基硅油的高端应用产品。此类硅油是具有发展前景的产品。
[0003]目前，关于制备苯甲基硅油的方法主要是水解缩合法和催化平衡法两种方法。专利CN 102070785A公布了一种甲基苯基二氯硅烷水解物、二甲基二氯硅烷水解物、甲基苯基环硅氧烷为原料制备羟基封端聚甲基苯基硅氧烷的方法。专利CN1025516546A公布了一种甲基苯基二氯硅烷制备低粘度苯甲基硅油的方法。专利CN103087320A公布了一种甲基苯基二氯硅烷、二苯二氯硅烷为原料制备苯甲基硅油的方法。上述方法均为水解缩合法，制备出的苯甲基硅油粘度低，而且在制备过程中会产生大量氯化氢酸水废液而造成环境污染。目前市场上大多数产品均为低粘度苯甲基硅油，达不到高端应用的要求。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种高粘度苯甲基硅油及其制备方法，所述的这种高粘度苯甲基硅油及其制备方法要解决现有技术中的苯甲基硅油粘度低，而且易造成环境污染的技术问题。
[0005]本发明提供了一种高粘度苯甲基硅油，按重量份数计算，其组成及含量如下: 二苯基二甲氧基硅烷30?60份；
二甲基二乙氧基硅烷40?70份；
盐酸溶液0.06?0.12份；
水30?30.5份；
四甲基氢氧化铵硅醇0.42?0.56份；
所述的盐酸溶液的质量分数为37%。
[0006]进一步的，上述的一种高粘度苯甲基娃油的制备方法，按重量份数计算，其组成及含量如下:
二苯基二甲氧基硅烷30份；
二甲基二乙氧基硅烷70份；
盐酸溶液0.1份；
水30.12份； 四甲基氢氧化铵硅醇0.44份。
[OOO7 ]进一步的，上述的一种高粘度苯甲基娃油的制备方法，按重量份数计算，其组成及含量如下:
二苯基二甲氧基硅烷35份；
二甲基二乙氧基硅烷65份；
盐酸溶液0.12份；
水30份；
四甲基氢氧化铵硅醇0.42份。
[0008]进一步的，上述的一种高粘度苯甲基娃油的制备方法，按重量份数计算，其组成及含量如下:
二苯基二甲氧基硅烷40份；
二甲基二乙氧基硅烷60份；
盐酸溶液0.09份；
水30.16份；
四甲基氢氧化铵硅醇0.44份。
[0009]进一步的，上述的一种高粘度苯甲基娃油的制备方法，按重量份数计算，其组成及含量如下:
二苯基二甲氧基硅烷50份；
二甲基二乙氧基硅烷50份；
盐酸溶液0.07份；
水30.1份；
四甲基氢氧化铵硅醇0.45份。
[0010]进一步的，上述的一种高粘度苯甲基娃油的制备方法，按重量份数计算，其组成及含量如下:
二苯基二甲氧基硅烷60份；
二甲基二乙氧基硅烷40份；
盐酸溶液0.06份；
水30.5份；
四甲基氢氧化铵硅醇0.56份。
[0011]本发明还提供了上述的一种高粘度苯甲基硅油制备方法，包括如下步骤:
1)按照重量比称取二苯基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、盐酸溶液、水、四甲基氢氧化铵硅醇盐；
2)在反应容器中加入二苯基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷，搅拌升温到70°C，向反应容器中缓慢滴加盐酸溶液和水的混合物，40分钟滴完；
3)滴加完毕后，将反应体系升温至83°C，进行水解反应，冷凝回流5小时；
4)回流完毕后，静置分层，取出下层水解液；
5)将水解液升温至90?100°C，加入四甲基氢氧化铵硅醇盐，减压至-0.09MPa，进行聚合反应I?3小时；
6)聚合反应完毕后，升温至150°C进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解反应，保温30?50分钟，然后在170?180°C，-0.09MPa下脱除低分子化合物30?40分钟，降温，出料即得高粘度苯甲基硅油产品。
[0012]本发明是将二苯基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷在一定条件下和盐酸水溶液的催化进行水解反应;水解完毕后，取水解液在四甲基氢氧化铵硅醇盐催化及一定条件下缩合聚合，聚合反应完成后进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解(失活)，然后脱除低分子化合物，即得到目标产品高粘度苯甲基硅油。
[0013]本发明采用的原料为二苯基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷，原料成本低，制备工艺简单、反应条件温和。进行的聚合方式为缩合聚合，聚合产率高，苯基排列分布均匀，分子量分布小，均匀性好。在聚合反应完毕后，将体系中低分子化合物基本完全脱除从而提高了苯甲基硅油的透明性。本发明的关键技术在于水解反应采用了酸催化，聚合反应采用了碱催化。而后加的碱催化剂还具有中和酸的作用，而且该碱催化剂可在高温下分解，简化了原来生产工艺中对酸水的后处理，也不会给环境产生破坏。
[0014]本发明合成的硅油品质高，折光率高(1.49?1.54)，粘度高(旋转粘度彡850mPa.S)，生产环保。
[0015]本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的方法工艺简单，反应条件温和，成本低，易于工业化生产;本发明生产中无酸液排放，符合环保要求。所制得的产品粘度高、折光率高、透明度较好。本发明可应用于制备硅脂、低温润滑油、精密仪器减震、核电站专用防辐射高热载体、持续高温下的密封等多个领域。
【具体实施方式】
[0016]结合具体实施例，对本发明进一步说明，但本发明不限于实施例。(下述的实施例若没有特别说明其份数均为重量份)
粘度按照GB/T 22235-2008“液体黏度的测定”标准，采用上海精密科学仪器有限公司生产的NDJ-1型旋转粘度计25°C下对苯甲基硅油的旋转粘度进行测定；折光率按照GB/T6488-2008“液体化工产品折光率的测定(20°C)”标准，采用上海光学仪器厂生产的2w阿贝折光仪20°C下对苯甲基硅油的折光率进行测定;本发明中使用的各种原料均为市售的有机硅产品制备常用原料。
[0017]实施例1
在反应器中加入30份的二苯基二甲氧基硅烷和70份的二甲基二乙氧基硅烷，搅拌升温至70°C，向反应容器中缓慢滴加0.1份的盐酸溶液和30.12份的水配置成的混合溶液，所述的盐酸溶液的质量分数为37%;40分钟滴完;滴加完毕后，将反应体系升温至83°C，进行水解反应，冷凝回流5小时;冷凝回流后，静置分层，得到水解液和水相，取出下层水解液，将其升温至90°C，加入0.44份的四甲基氢氧化铵硅醇盐，减压至-0.09MPa，进行聚合反应2小时；聚合反应完毕后，升温至150°C进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解反应，保温30分钟，然后在180°C，-0.09MPa下脱除低分子化合物30分钟，降温，出料即得高粘度苯甲基硅油产品。经测定，产品折光率为1.4952，黏度为115011^3.S。
[0018]实施例2
在反应器中加入35份的二苯基二甲氧基硅烷和65份的二甲基二乙氧基硅烷，搅拌升温至70°C，向反应容器中缓慢滴加0.12份的盐酸溶液和30份的水配置成的混合溶液，所述的盐酸溶液的质量分数为37%; 40分钟滴完;滴加完毕后，将反应体系升温至83°C，进行水解反应，冷凝回流5小时;冷凝回流后，静置分层，得到水解液和水相，取出下层水解液，将其升温至95 0C，加入0.42份的四甲基氢氧化铵硅醇盐，减压至-0.09MPa，进行聚合反应2.5小时；聚合反应完毕后，升温至150°C进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解反应，保温40分钟，然后在175°C，_0.09MPa下脱除低分子化合物35分钟，降温，出料即得高粘度苯甲基硅油产品。经测定，产品折光率为1.5011，黏度为HlOmPa.S。
[0019]实施例3
在反应器中加入40份的二苯基二甲氧基硅烷和60份的二甲基二乙氧基硅烷，搅拌升温至70°C，向反应容器中缓慢滴加0.09份的盐酸溶液和30.16份的水配置成的混合溶液，所述的盐酸溶液的质量分数为37%;40分钟滴完;滴加完毕后，将反应体系升温至83°C，进行水解反应，冷凝回流5小时;冷凝回流后，静置分层，得到水解液和水相，取出下层水解液，将其升温至90°C，加入0.44份的四甲基氢氧化铵硅醇盐，减压至-0.09MPa，进行聚合反应3小时；聚合反应完毕后，升温至150°C进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解反应，保温40分钟，然后在180°C，-0.09MPa下脱除低分子化合物30分钟，降温，出料即得高粘度苯甲基硅油产品。经测定，产品折光率为1.5173，黏度为155311^3.S。
[0020]实施例4
在反应器中加入50份的二苯基二甲氧基硅烷和50份的二甲基二乙氧基硅烷，搅拌升温至70°C，向反应容器中缓慢滴加0.07份的盐酸溶液和30.1份的水配置成的混合溶液，所述的盐酸溶液的质量分数为37%;40分钟滴完;滴加完毕后，将反应体系升温至83°C，进行水解反应，冷凝回流5小时;冷凝回流后，静置分层，得到水解液和水相，取出下层水解液，将其升温至1000C，加入0.45份的四甲基氢氧化铵硅醇盐，减压至-0.09MPa，进行聚合反应2小时；聚合反应完毕后，升温至150°C进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解反应，保温35分钟，然后在170°C，_0.09MPa下脱除低分子化合物40分钟，降温，出料即得高粘度苯甲基硅油产品。经测定，产品折光率为1.5350，黏度为1483mPa.S。
[0021]实施例5
在反应器中加入60份的二苯基二甲氧基硅烷和40份的二甲基二乙氧基硅烷，搅拌升温至7O0C，向反应容器中缓慢滴加0.06份的盐酸溶液和30.5份的水配置成的混合溶液，所述的盐酸溶液的质量分数为37%;40分钟滴完;滴加完毕后，将反应体系升温至83°C，进行水解反应，冷凝回流5小时;冷凝回流后，静置分层，得到水解液和水相，取出下层水解液，将其升温至93°C，加入0.56份的四甲基氢氧化铵硅醇盐，减压至-0.09MPa，进行聚合反应I小时；聚合反应完毕后，升温至150°C进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解反应，保温50分钟，然后在170°C，-0.09MPa下脱除低分子化合物40分钟，降温，出料即得高粘度苯甲基硅油产品。经测定，产品折光率为1.540，黏度为85011^3.S0
[0022]以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发的保护范围。
【主权项】
1.一种高粘度苯甲基硅油，其特征在于按重量份数计算，其组成及含量如下: 二苯基二甲氧基硅烷30?60份； 二甲基二乙氧基硅烷40?70份； 盐酸溶液0.06?0.12份；水30?30.5份； 四甲基氢氧化铵硅醇0.42?0.56份； 所述的盐酸溶液的质量分数为37%。2.根据权利要求1所述的一种高粘度苯甲基硅油，其特征在于按重量份数计算，其组成及含量如下:二苯基二甲氧基硅烷30份；二甲基二乙氧基硅烷70份；盐酸溶液0.1份；水30.12份； 四甲基氢氧化铵硅醇0.44份。3.根据权利要求1所述的一种高粘度苯甲基硅油，其特征在于按重量份数计算，其组成及含量如下:二苯基二甲氧基硅烷35份；二甲基二乙氧基硅烷65份；盐酸溶液0.12份；水30份； 四甲基氢氧化铵硅醇0.42份。4.根据权利要求1所述的一种高粘度苯甲基硅油，其特征在于按重量份数计算，其组成及含量如下:二苯基二甲氧基硅烷40份二甲基二乙氧基硅烷60份；盐酸溶液0.09份；水30.16份； 四甲基氢氧化铵硅醇0.44份。5.根据权利要求1所述的一种高粘度苯甲基硅油，其特征在于按重量份数计算，其组成及含量如下:二苯基二甲氧基硅烷50份二甲基二乙氧基硅烷50份；盐酸溶液0.07份；水30.1份； 四甲基氢氧化铵硅醇0.45份。6.根据权利要求1所述的一种高粘度苯甲基硅油，其特征在于按重量份数计算，其组成及含量如下:二苯基二甲氧基硅烷60份；二甲基二乙氧基硅烷40份；盐酸溶液0.06份；水30.5份； 四甲基氢氧化铵硅醇0.56份。7.权利要求1-6中任一所述的高粘度苯甲基硅油制备方法，其特征在于包括如下步骤: 1)按重量份数称取二苯基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、盐酸溶液、水、四甲基氢氧化铵硅醇盐； 2)在反应容器中加入二苯基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷，搅拌升温到70°C，向反应容器中滴加盐酸溶液和水的混合物； 3)滴加完毕后，将反应体系升温至83°C，进行水解反应，冷凝回流5小时； 4)回流完毕后，静置分层，取出下层水解液； 5)将水解液升温至90?1000C，加入四甲基氢氧化铵硅醇盐，减压至-0.09MPa，进行聚合反应I?3小时； 6)聚合反应完毕后，升温至150°C进行四甲基氢氧化铵硅醇盐的分解反应，保温30?50分钟，然后在170?180°C，_0.09MPa下脱除低分子化合物30?40分钟，降温，出料即得高粘度苯甲基硅油产品。
【文档编号】C08G77/08GK106008980SQ201610490829
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】吴蓁, 周亦文, 郭青, 何辛, 王立伟, 高晟弢, 张英强
【申请人】上海应用技术学院