專利名稱：混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅烷交聯(lián)劑的合成領(lǐng)域，特別是涉及一種混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法。
背景技術(shù)：
交聯(lián)劑(cross-linking agent)能在線型分子間起架橋作用，使多個線型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。交聯(lián)劑主要用在高分子材料(橡膠與熱固性樹脂)中。因為高分子材料的分子結(jié)構(gòu)就象一條條長的線，沒交聯(lián)時強度低，易拉斷，且沒有彈性，交聯(lián)劑的作用就是在線型的分子之間產(chǎn)生化學鍵，使線型分子相互連在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣提高橡膠的強度和彈性。交聯(lián)劑也叫固化劑、硬化劑、熟化劑，它能使線型或輕度支鏈型的大分子轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以此提高強度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能，可用于發(fā)泡或不發(fā)泡制品。肟基硅烷是目前市場上用量最大的交聯(lián)劑，也是近幾年增長速度最快的一類。 MOS(甲基三丁酮肟基硅烷)和TOS(四丁酮肟基硅烷)混合交聯(lián)劑是其中之一。M0S/T0S 混合交聯(lián)劑產(chǎn)品為無色或淺黃色透明液體，遇水交聯(lián)并產(chǎn)生丁酮肟，用于RTV(室溫硫化硅橡膠)、硅酮玻璃膠(中性)作交聯(lián)劑。因其中含有四官能團結(jié)構(gòu)的成份，使用該產(chǎn)品可提高硅橡膠固化后的強度，縮短表干時間和深層固化時間。它具有無腐蝕、毒性小等特點，廣泛應(yīng)用于機械、電子、汽車、建筑、航空及日用品等領(lǐng)域?，F(xiàn)有的M0S/T0S混合交聯(lián)劑合成方法是在反應(yīng)釜中投入丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加甲基三氯硅烷，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，除去下層丁酮肟鹽酸鹽；然后向上層半成品中加入丁酮肟，再滴加四氯化硅，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，除去第二次產(chǎn)生的丁酮肟鹽酸鹽 (以下簡稱二次丁酮肟鹽酸鹽)；再對生成的酸性半成品進行充氨氣中和處理，過濾副產(chǎn)物氯化銨固體鹽，濾后的粗品經(jīng)蒸餾出120#溶劑及過量丁酮肟，最終得到成品。其化學反應(yīng)式如下
NCH
CF^Sia3 + GCtyOCt^CHi ——^ CF^SiI ON=CiCH,3 +
SCH3CH2(CH3)C3SICH ‘ Hl
NOH
Sia4 + SCH3CCH2CH3 ~ Si [ ON= 0(0 ) C^CH3] 4 +
4C^C^(C^)CN0H· HQ上述M0S/T0S混合交聯(lián)劑合成方法存在以下缺點(1)M0S/T0S混合交聯(lián)劑中MOS和TOS的含量比例難以控制，下層丁酮肟鹽酸鹽中含有一定量的MOS和TOS，而且含有比例無法確定。
3
(2) 二次丁酮肟鹽酸鹽用氨水中和后，液體上層漂浮有大量固體粘稠物，增加了后續(xù)回收丁酮肟工藝的操作難度。(3)按照此種工藝生產(chǎn)，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計得出得到Ikg質(zhì)量比為MOS TOS =4 1的混合酮肟型交聯(lián)劑二次消耗的丁酮肟量為351g。主要原因是由于從二次丁酮肟鹽酸鹽中回收丁酮肟的難度較高，導致生產(chǎn)單料產(chǎn)品所消耗的丁酮肟偏高，產(chǎn)品成本過高。(4)因二次丁酮肟鹽酸鹽固有的高粘度、低流動性等物理特性，造成從二次丁酮肟鹽酸鹽中萃取MOS和TOS較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，能夠控制M0S/T0S混合交聯(lián)劑產(chǎn)品中MOS和TOS的比例，提高產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品收率，降低成本，優(yōu)化工藝，操作簡單。本發(fā)明提供的混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，包括以下步驟A、在反應(yīng)釜中投入丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加甲基三氯硅烷，所述丁酮肟、120#溶劑和甲基三氯硅烷的質(zhì)量比為3. 6 1 1，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，除去下層的丁酮肟鹽酸鹽，向上層半成品中充入氨氣，得到氯化銨固體鹽并過濾，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補加丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加四氯化硅，同時充入氨氣，反應(yīng)結(jié)束后濾去生成的副產(chǎn)物氯化銨固體鹽，再蒸餾出丁酮肟和 120#溶劑，最終得到甲基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷質(zhì)量比為4 1的混合交聯(lián)劑成品。在上述技術(shù)方案中，步驟A中所述甲基三氯硅烷的滴加時間控制在1 1.5小時。在上述技術(shù)方案中，步驟B中所述甲基三丁酮肟基硅烷半成品、丁酮肟、120#溶劑和四氯化硅的質(zhì)量比為80 12. 5 5 6。在上述技術(shù)方案中，步驟B中所述四氯化硅的滴加時間控制在15 25分鐘，反應(yīng)溫度為:35°C 45°C。在上述技術(shù)方案中，所述四氯化硅的滴加時間為20分鐘。在上述技術(shù)方案中，步驟B中所述四氯化硅滴加完畢以后，繼續(xù)充入氨氣10 15 分鐘，得到堿性半成品液體后再過濾、蒸餾。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下(1)本發(fā)明中通過控制四氯化硅和丁酮肟的投入量，達到控制M0S/T0S混合交聯(lián)劑產(chǎn)品中MOS和TOS比例的目的。(2)本發(fā)明省去了二次丁酮肟鹽酸鹽中和，含水丁酮肟分離、回收等工序，優(yōu)化了工藝，操作簡單，產(chǎn)品易于分離。(3)本發(fā)明的反應(yīng)過程中沒有二次丁酮肟鹽酸鹽生成，氯化銨固體鹽在液體半成品體系中中很容易沉降，后續(xù)沉淀分離相對簡單，能夠降低丁酮肟的損耗量，從而降低成本。(4)本發(fā)明能夠提高M0S/T0S混合交聯(lián)劑產(chǎn)品的收率，每公斤M0S/T0S混合交聯(lián)劑可收到約200克的NH4Cl鹽。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。本發(fā)明實施例提供的混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，包括以下步驟A、在反應(yīng)釜中投入丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加甲基三氯硅烷，滴加時間控制在1 1.5小時，丁酮肟、120#溶劑和甲基三氯硅烷的質(zhì)量比為3.6 1 1，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，除去下層的丁酮肟鹽酸鹽，向上層半成品中充入氨氣，得到氯化銨固體鹽并過濾，得到MOS (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補加丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加四氯化硅，甲基三丁酮肟基硅烷半成品、丁酮肟、120#溶劑和四氯化硅的質(zhì)量比為 80 12. 5 5 6。四氯化硅的滴加時間控制在15 25分鐘，優(yōu)選為20分鐘，反應(yīng)溫度為35°C 45°C，滴加四氯化硅的同時充入氨氣，得到氯化銨固體鹽，四氯化硅滴加完畢以后，繼續(xù)充入氨氣10 15分鐘，反應(yīng)結(jié)束得到堿性半成品液體后過濾，濾去生成的副產(chǎn)物氯化銨固體鹽，再蒸餾出丁酮肟和120#溶劑，最終得到甲基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷質(zhì)量比為4 1的混合交聯(lián)劑成品。主要化學反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，其特征在于包括以下步驟A、在反應(yīng)釜中投入丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加甲基三氯硅烷，所述丁酮肟、 120#溶劑和甲基三氯硅烷的質(zhì)量比為3. 6 1 1，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，除去下層的丁酮肟鹽酸鹽，向上層半成品中充入氨氣，得到氯化銨固體鹽并過濾，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補加丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加四氯化硅， 同時充入氨氣，反應(yīng)結(jié)束后濾去生成的副產(chǎn)物氯化銨固體鹽，再蒸餾出丁酮肟和120#溶劑，最終得到甲基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷質(zhì)量比為41的混合交聯(lián)劑成品。
2.如權(quán)利要求1所述的混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，其特征在于步驟A中所述甲基三氯硅烷的滴加時間控制在1 1. 5小時。
3.如權(quán)利要求1所述的混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，其特征在于步驟B中所述甲基三丁酮肟基硅烷半成品、丁酮肟、120#溶劑和四氯化硅的質(zhì)量比為80 12.5 5 6。
4.如權(quán)利要求1所述的混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，其特征在于步驟B中所述四氯化硅的滴加時間控制在15 25分鐘，反應(yīng)溫度為35°C 45°C。
5.如權(quán)利要求4所述的混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，其特征在于所述四氯化硅的滴加時間為20分鐘。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，其特征在于步驟 B中所述四氯化硅滴加完畢以后，繼續(xù)充入氨氣10 15分鐘，得到堿性半成品液體后再過濾、蒸餾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合酮肟型交聯(lián)劑的合成方法，包括步驟在反應(yīng)釜中投入丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加甲基三氯硅烷，丁酮肟、120#溶劑和甲基三氯硅烷的質(zhì)量比為3.6∶1∶1，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，除去下層的丁酮肟鹽酸鹽，向上層半成品中充入氨氣，得到氯化銨固體鹽并過濾，得到MOS半成品；向MOS半成品中補加丁酮肟和120#溶劑，在攪拌下滴加四氯化硅，同時充入氨氣，反應(yīng)結(jié)束后濾去生成的副產(chǎn)物氯化銨固體鹽，并蒸餾，得到MOS和TOS質(zhì)量比為4∶1的混合交聯(lián)劑成品。本發(fā)明能控制MOS/TOS混合交聯(lián)劑中MOS和TOS的比例，提高產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品收率，降低成本，優(yōu)化工藝，操作簡單。
文檔編號C07F7/18GK102516599SQ20111037448
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者馮瓊?cè)A, 吳崇, 楊傳華, 梁成凱, 王成, 肖俊平, 趙家旭 申請人:湖北新藍天新材料股份有限公司