混合酮肟型交联剂的合成方法

摘要

本发明公开了一种混合酮肟型交联剂的合成方法，包括步骤：在反应釜中投入丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加甲基三氯硅烷，丁酮肟、120#溶剂和甲基三氯硅烷的质量比为3.6∶1∶1，反应结束后静置分层，除去下层的丁酮肟盐酸盐，向上层半成品中充入氨气，得到氯化铵固体盐并过滤，得到MOS半成品；向MOS半成品中补加丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加四氯化硅，同时充入氨气，反应结束后滤去生成的副产物氯化铵固体盐，并蒸馏，得到MOS和TOS质量比为4∶1的混合交联剂成品。本发明能控制MOS/TOS混合交联剂中MOS和TOS的比例，提高产品质量及产品质量的稳定性，提高产品收率，降低成本，优化工艺，操作简单。

权利要求

1.一种混合酮肟型交联剂的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

A、在反应釜中投入丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加甲基三氯硅烷，所述丁酮肟、

120#溶剂和甲基三氯硅烷的质量比为3.6∶1∶1，反应结束后静置分层，除去下层的丁酮肟盐酸盐，向上层半成品中充入氨气，得到氯化铵固体盐并过滤，得到甲基三丁酮肟基硅烷半成品；

B、向甲基三丁酮肟基硅烷半成品中补加丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加四氯化硅，所述甲基三丁酮肟基硅烷半成品、丁酮肟、120#溶剂和四氯化硅的质量比为

80∶12.5∶5∶6，同时充入氨气，反应结束后滤去生成的副产物氯化铵固体盐，再蒸馏出丁酮肟和120#溶剂，最终得到甲基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷质量比为4∶1的混合交联剂成品。

2.如权利要求1所述的混合酮肟型交联剂的合成方法，其特征在于：步骤A中所述甲基三氯硅烷的滴加时间控制在1～1.5小时。

3.如权利要求1所述的混合酮肟型交联剂的合成方法，其特征在于：步骤B中所述四氯化硅的滴加时间控制在15～25分钟，反应温度为35℃～45℃。

4.如权利要求1所述的混合酮肟型交联剂的合成方法，其特征在于：所述四氯化硅的滴加时间为20分钟。

5.如权利要求1至4任一项所述的混合酮肟型交联剂的合成方法，其特征在于：步骤B中所述四氯化硅滴加完毕以后，继续充入氨气10～15分钟，得到碱性半成品液体后再过滤、蒸馏。

说明书

混合酮肟型交联剂的合成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及硅烷交联剂的合成领域，特别是涉及一种混合酮肟型交联剂的合成方法。

背景技术

[0002] 交联剂(cross-linking agent)能在线型分子间起架桥作用，使多个线型分子相互键合交联成网络结构的物质。交联剂主要用在高分子材料(橡胶与热固性树脂)中。因为高分子材料的分子结构就象一条条长的线，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高橡胶的强度和弹性。交联剂也叫固化剂、硬化剂、熟化剂，它能使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构，以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能，可用于发泡或不发泡制品。

[0003] 肟基硅烷是目前市场上用量最大的交联剂，也是近几年增长速度最快的一类。MOS(甲基三丁酮肟基硅烷)和TOS(四丁酮肟基硅烷)混合交联剂是其中之一。MOS/TOS混合交联剂产品为无色或浅黄色透明液体，遇水交联并产生丁酮肟，用于RTV(室温硫化硅橡胶)、硅酮玻璃胶(中性)作交联剂。因其中含有四官能团结构的成份，使用该产品可提高硅橡胶固化后的强度，缩短表干时间和深层固化时间。它具有无腐蚀、毒性小等特点，广泛应用于机械、电子、汽车、建筑、航空及日用品等领域。

[0004] 现有的MOS/TOS混合交联剂合成方法是：在反应釜中投入丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加甲基三氯硅烷，反应结束后静置分层，除去下层丁酮肟盐酸盐；然后向上层半成品中加入丁酮肟，再滴加四氯化硅，反应结束后静置分层，除去第二次产生的丁酮肟盐酸盐(以下简称二次丁酮肟盐酸盐)；再对生成的酸性半成品进行充氨气中和处理，过滤副产物氯化铵固体盐，滤后的粗品经蒸馏出120#溶剂及过量丁酮肟，最终得到成品。其化学反应式如下：

[0005]

[0006] 上述MOS/TOS混合交联剂合成方法存在以下缺点：

[0007] (1)MOS/TOS混合交联剂中MOS和TOS的含量比例难以控制，下层丁酮肟盐酸盐中含有一定量的MOS和TOS，而且含有比例无法确定。

[0008] (2)二次丁酮肟盐酸盐用氨水中和后，液体上层漂浮有大量固体粘稠物，增加了后续回收丁酮肟工艺的操作难度。

[0009] (3)按照此种工艺生产，对生产数据进行统计得出：得到1kg质量比为MOS∶TOS＝4∶1的混合酮肟型交联剂二次消耗的丁酮肟量为351g。主要原因是由于从二次丁酮肟盐酸盐中回收丁酮肟的难度较高，导致生产单料产品所消耗的丁酮肟偏高，产品成本过高。 [0010] (4)因二次丁酮肟盐酸盐固有的高粘度、低流动性等物理特性，造成从二次丁酮肟盐酸盐中萃取MOS和TOS较困难。

发明内容

[0011] 本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种混合酮肟型交联剂的合成方法，能够控制MOS/TOS混合交联剂产品中MOS和TOS的比例，提高产品质量及产品质量的稳定性，提高产品收率，降低成本，优化工艺，操作简单。

[0012] 本发明提供的混合酮肟型交联剂的合成方法，包括以下步骤： [0013] A、在反应釜中投入丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加甲基三氯硅烷，所述丁酮肟、120#溶剂和甲基三氯硅烷的质量比为3.6∶1∶1，反应结束后静置分层，除去下层的丁酮肟盐酸盐，向上层半成品中充入氨气，得到氯化铵固体盐并过滤，得到甲基三丁酮肟基硅烷半成品；B、向甲基三丁酮肟基硅烷半成品中补加丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加四氯化硅，同时充入氨气，反应结束后滤去生成的副产物氯化铵固体盐，再蒸馏出丁酮肟和120#溶剂，最终得到甲基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷质量比为4∶1的混合交联剂成品。

[0014] 在上述技术方案中，步骤A中所述甲基三氯硅烷的滴加时间控制在1～1.5小时。 [0015] 在上述技术方案中，步骤B中所述甲基三丁酮肟基硅烷半成品、丁酮肟、120#溶剂和四氯化硅的质量比为80∶12.5∶5∶6。

[0016] 在上述技术方案中，步骤B中所述四氯化硅的滴加时间控制在15～25分钟，反应温度为35℃～45℃。

[0017] 在上述技术方案中，所述四氯化硅的滴加时间为20分钟。

[0018] 在上述技术方案中，步骤B中所述四氯化硅滴加完毕以后，继续充入氨气10～15分钟，得到碱性半成品液体后再过滤、蒸馏。

[0019] 与现有技术相比，本发明的优点如下：

[0020] (1)本发明中通过控制四氯化硅和丁酮肟的投入量，达到控制MOS/TOS混合交联剂产品中MOS和TOS比例的目的。

[0021] (2)本发明省去了二次丁酮肟盐酸盐中和，含水丁酮肟分离、回收等工序，优化了工艺，操作简单，产品易于分离。

[0022] (3)本发明的反应过程中没有二次丁酮肟盐酸盐生成，氯化铵固体盐在液体半成品体系中中很容易沉降，后续沉淀分离相对简单，能够降低丁酮肟的损耗量，从而降低成本。

[0023] (4)本发明能够提高MOS/TOS混合交联剂产品的收率，每公斤MOS/TOS混合交联剂可收到约200克的NH4Cl盐。

[0024] 具体实施方式

[0025] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

[0026] 本发明实施例提供的混合酮肟型交联剂的合成方法，包括以下步骤： [0027] A、在反应釜中投入丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加甲基三氯硅烷，滴加时间控制在1～1.5小时，丁酮肟、120#溶剂和甲基三氯硅烷的质量比为3.6∶1∶1，反应结束后静置分层，除去下层的丁酮肟盐酸盐，向上层半成品中充入氨气，得到氯化铵固体盐并过滤，得到MOS(甲基三丁酮肟基硅烷)半成品；

[0028] B、向甲基三丁酮肟基硅烷半成品中补加丁酮肟和120#溶剂，在搅拌下滴加四氯化硅，甲基三丁酮肟基硅烷半成品、丁酮肟、120#溶剂和四氯化硅的质量比为80∶12.5∶5∶6。

[0029] 四氯化硅的滴加时间控制在15～25分钟，优选为20分钟，反应温度为35℃～45℃，滴加四氯化硅的同时充入氨气，得到氯化铵固体盐，四氯化硅滴加完毕以后，继续充入氨气10～15分钟，反应结束得到碱性半成品液体后过滤，滤去生成的副产物氯化铵固体盐，再蒸馏 出丁酮肟和120#溶剂，最终得到甲基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷质量比为4∶1的混合交联剂成品。主要化学反应式如下：

[0030]

[0031] 下面通过3个具体实施例进行详细说明。

[0032] 实施例1：

[0033] 向5000ml三口烧瓶中一次性投入丁酮肟1850g和120#溶剂510g，在搅拌的条件下，将510g甲基三氯硅烷以滴加的方式滴入丁酮肟和120#溶剂的混合物中，进行合成反应，丁酮肟、120#溶剂和甲基三氯硅烷的质量比为3.6∶1∶1。反应过程中，温度控制在35℃～45℃之间，甲基三氯硅烷的滴加时间控制在1.5小时左右。反应结束后静置2个小时，混合物体系分为明显的上下两层。除去下层的丁酮肟盐酸盐后，对上层清亮的半成品体系中充入充氨中和，以便将体系中少量氯化氢副产物转换成氯化铵固体盐。充氨完成后，将碱性半成品液过滤，除去氯化铵盐，得到清亮透明的碱性MOS半成品液体1466g。 [0034] 取上述得到的碱性MOS半成品液体800g、丁酮肟125g、120#溶剂油50g一起投入到2000ml三口烧瓶中，将60g四氯化硅以滴加的方式滴入上述混合物中，进行合成反应，甲基三丁酮肟基硅烷半成品、丁酮肟、120#溶剂和四氯化硅的质量比为80∶12.5∶5∶6。
四氯化硅的滴加时间控制在20分钟左右，反应过程中控制温度在40℃左右。滴加四氯化硅的同时，在半成品反应过程中向液体体系内通入过量氨气，以吸收产生的副产物氯化氢，得到氯化铵固体盐，四氯化硅 滴加完毕以后，继续充入氨气15分钟，得到碱性半成品液体后过滤，得到清亮透明的碱性半成品液体946g，湿态的氯化铵盐113g。将946g的碱性半成品通过蒸馏的方式，将体系中的120#溶剂和过量丁酮肟进行分离，最终得到主含量为90％左右的MOS/TOS混合交联剂成品560g。